Устройство для управления электродвигателем с минимизацией потерь Советский патент 1981 года по МПК H02P5/06 

t

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах различных машин и механизмов, например в электроприводах прокатных станов, в судовых, транспортных электроприводах.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для управления электродвигателем с минимизацией потерь, содержащее последовательно соединенные датчик скорости, функциональный преобразователь и блок перемножения, соединенный также и с датчиком тока якоря, датчик напряжения якоря, подключенный к одному из входов блока интегрирования, выход которого подключен ко входу регулятора возбуждения, датчик тока возбуждения СП.

Однако при большой скорости двигателя оптимальное по минимуму потерь напряжение, приложенное к якорю двигателя, может превысить максимальнодопустимое значение. Поэтому в этом

устройстве диапазон регулирования скорости вверх от номинальной ограничен.

Цель изобретения - расширение диапазона регулирования скорости.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство дополнительно введены последовательно соединенные звено ограничения и сумматор, один вход которого соединен с

10 датчиком тока возбуждения, второй вход - с выходом блока перемножения, а третий - через блок ограничения подключен ко второму входу блока интегрирования.

IS

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные датчик 1 скорости, j функциональный преобразователь 2, блок 3 перемножения, соединенный с датчиком 4 тока якоря, датчик 5 напряжения якоря, подключенный к одному из входов блока 6 интегрирования. выход которого подключен ко входу ре гулятора 7 возбуждения, датчик 8 тока возбуждения, соединенный со входом сумматора 9, выход которого подключен к звену 10 ограничения. Устройство работает следующим образом. Сигнал с датчика 1 скорости посту пает на вход функционального преобра зователя 2, предназначенного для вос произведения нелинейной функции скорости G (со) . Блок перемножения осуществляет непрерывное перемножение двух сигналов - поступающего от датчика 4 тока якоря и поступающего от функционального преобразователя 2. На выходе блока перемножения при этом формируется сигнал, поступающий со знаком плюс и с коэффициентом К на первый вход сумматора 9. На второй его вход со знаком минус и с коэффициентом Ki2 поступает сигнал, прог орциональный току возбуждения двигателя от датчика 3. С выхода сум матора 9 сигнал через звено 10 ограничения поступает на первый вход бло ка интегрирования, на второй вход ко торого со знаком минус и с коэффициентом Кл поступает сигнал, пропорциональный напряжению на якоре с дат чика 5. При наличии блока 6 интегрирования установившийся режим в электроприводе возможен лишь при равенстве нулю алгебраической суммы сигналов, поступающих на входы интегратора, т.е. при выполнении условий 6,(0) 3,к UKj 0; при G4(uj)n9,, Uo Uo; при / (1) где ы - угловая скорость. С ; 9 ток в цепи якоря. А; R« - внутреннее сопротивление анодной цепи электродвигате ля , Ом ; Ф - поток возбуждения двигателя, Вб; К - конструктивный элемент двигателя;3 - ток возбуждения двигателя; Ug - уровень ограничения выходного сигнала звена 10. Учитывая, что напряжение на якоре двигателя в установившемся режиме 34 равно и КФи., из формулы (1) получается следующая зависимость якорного тока 9 от потока возбуждения в случае, если сигнал на входе звена 10 меньше уровня ограничения т - КгКи, 9 Если сигнал на входе звена 10 .равен или больше уровня U, то сигнал на выходе звена 10 равен уровню ограничения Uj. При этом в установившемся режиме напряжение, приложенное к якорю двигателя равно Uo Таким образом, в устройстве при насыщении звена ограничения 10 напряжение, приложенное к якорю двигателя ограничено U Ug/K, а при работе звена 10 в линейной зоне, при соответствующем выборе коэффициентов К , К, Kj обеспечивается поддержание минимума потерь в двигателе во всем диапазоне изменения тока якоря и потока возбуждения. Формула изобретения Устройство для управления электродвигателем с минимизацией потерь, содержащее последовательно соединенный датчик скорости, функциональный преобразователь и блок перемножения, соединенный также и с датчиком тока якоря, датчик напряжения якоря, подключенный к одному из входов блока интегрирования, выход которого подключен ко входу регулятора возбуждения, датчик тока возбуждения, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования скорости, в него дополнительно введены последовательно соединенные звено ограничения и сумматор, один вход которого соединен с датчиком тока возбуждения, второй вход - с выходом блока перемножения, а третий - через блок ограничения подключен ко второму входу блока интегрирования. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 663052, кл. Н 02 Р 5/06, 1977