Устройство для двухзонного регулирования скорости Советский патент 1982 года по МПК H02P5/06 

(S) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДВУХЗОННОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

I

Изобретение относится к электро- технике, в частности к устройствам управления электродвигателями постоянного тока как изменением напряжения на якоре, так и тока возбуж, дения, и предназначено для использования в приводах позиционных механизмов с малыми моментами инерции, у которых часто следуют пики перегрузок в течение небольшой части цикла работы, например, в приводе напорных механизмов карьерных экскаваторов.

По основному авт.св. № 568131 известно устройство, содержащее задатчик режима, последовательно включенные регулятор напряжения с ограничителем выходного сигнала в цепи его обратной связи и регулятор тока якоря, регулятор тока возбуждения и датчики напряжения и тока возбуждения, три блока нелинейности, при этом ограничитель выходного сигнала соединен через сумматор и первый СКОРОСТИ

блок нелинейности с датчиком напряжения и через тот же сумматор и второй блок нелинейности с датчиком тока возбуждения5 датчик тока якоря через третий блок нелинейности соединен со входом регулятора тока возбуждения , а параллельно входу регулятора тока возбуждения включен ограничитель, к входу которого подключен датчик напряжения. Известное устройство обеспечивает ограничение динамических нагрузок при выборе зазоров в передачах у механизмов с большим моментом инерции Cli.

Однако у механизмов с малым моментом инерции всплески тока якоря при окончании выбора зазора невелики, а Часто следующие пики перегрузок кратковременны. Поэтому у этих механизмов не обеспечивается форсировка магнитного потока и изменение электромеханической постоянной для уменьшения времени электромеханических переходных процессов. Таким об392разом, известное устройство не пригодно для приводов с электромеханической постоянной, равной 2-Ц Т, т.е. соизмеримой с постоянной времени якорной цепи. Цель изобретения - ограничение динамических нагрузок при выборе зазоров в .передачах механизмов с малыми моментами инерции. Цель достигается тем, что в устройство введены преобразователь / напряжение-ток, выделитель модуля сигнала, два конденсатора, блок нели нейности, полевой транзистор и регулируемый резистор, причем входы выделителя модуля сигнала и преобразо.вателя напряжение-ток подключены м выходу датчика тока якоря, параллельно выходу выделителя модуля включены один из конденсаторов и вхи блока нелинейности, выход которого соединен с затвором полевого транзистора, сток и исток которого последовательно с другим конденсатором подключены параллельно выходу преобразователя напряжение-ток, к которому присоединены также регулируемый резистор и вход обратной связи регулятора тока якоря. В результате введения в цепь отри цательной обратной связи контура регулирования тока якоря указанных выш дополнительных элементов регулирован тока якоря осуществляется -с переменным быстродействием, что обуславливает регулирование момента электродвигателя с задержкой. Причем-величи на задержки регулируется от максимальной при малых значениях тока яко ,ря, не опасных для электродвигателя, до нулевой при.значениях тока якоря, опасных для электродвигателя. На чертеже изображена принципиаль ная схема устройства. (корь 1 электродвигателя и его обмотка 2 возбуждения подключены,к выходам вентильных преобразователей 3 и Ц соответственно. Вход преобразо вателя 3 через регулятор 5 тока якоря 1 и регулятор 6 напряжения соединен с выходом задатчика 7 режима. Между входом и выходом регулятора 6 напряжения включен своими ыходами переменного тока ограничитель 8 выходного сигнала, к входам постоянного тока которого подключены выходы сумматора 9. Выход датчика 10 тока якоря 1 соединен со входом регулято-4, ра 5 тока якоря и через блок 11 нелинейности соединен со входом регулятора 12 тока возбуждения. Датчик 13 напряжения на якоре соединен со входом регулятора 6 напряжения, через блок 1 i нелинейности со входом сумматора 9 и с входами ограничителя 15, который вместе с датчиком 16 амплитудного значения напряжения питания вентильйого преобразователя 3 шунтирует входы регулятора 12 тока возбуждения двигателя. Датчик 17 тока возбуждения двигателя соединен со входом регулятора 12 тока возбуждения двигателя и через блок нелинейности 18 соединен с вторым входом сумматора Э« Выход регулятора 12 тока возбуждения присоединен к входу преобразователя k. Между входом регулятора 5 тока якоря и выходом датчика 10 тока якоря включены преобразователь 19 напряжение-ток, конденсатор 20, полевой транзистор 21, блок 22 нелинейности, конденсатор 23, выелитель 2k модуля и регулируемый резистор 25. К выходу преобразователя 19 напряжение-ток подключены резистор 25 и через конденсатор 20 полевой транзистор 21, затвор которого присоединен к выходу блока 22 нелинейности. Вход блока 22 нелинейности подключен к выходу выделителя 2 модуля, зашунтированному конденсатором 23. Вход выделителя 24 модуля присоединен ко входу преобразователя 19 напряжение-ток. Устройство работает следующим образом. При отсутствии сигнала на выходе задатчика 7 режима сигнал отсутствует также на выходе регулятора 6 напряжения, рЬгулятора 5 тока якоря, в якоре 1 электродвигателя, на выходе датчиков 10 и 13 тока и напряжения. Поэтому сигнал на выходе блока 11 нелинейности, входе и выходе регулятора 12 тока возбуждения, вентильного преобразователя k, датчика 17 тока возбуждения, блока 18 нелинейности минимальный, а на выходе блока 1k нелинейности сигнал отсутствует. Поэтому напряжение на входе и выходе сумматора 9 и выходах постоянного тока ограничителя 8 невелико, а выход ограничителя 15 подперт напряжением с выхода датчика 16 амплитудного значения напряжения. Ток в обмотке 2 возбуждения электродвигателя в этом режиме минимален. Равный нулю сигнал на выходе датчика 10 обуславливает равный нулю сигнал на входе и выходе преобразователя 19 нулевой сигнал на входе и выхЬде выделителя 2 модуля, на конденсаторе 23. Вследствие этого сигнал на входе полевого транзистора 21 обуславливае его минимальное сопротивление и максимально возможный ток заряда конден сатора 20. При поступлении сигнала с выхода задатчнка 7 на выходе регулятора 6 напряжения появляется сигнал, существенно ограниченный по величине ограничителем 8, так как ток возбуждения еще мал. Под действием этого сигнала появляется напряжение на выходах регулятора 5 тока якоря, вентильного преобразователя 3, входе и выходе датчика 13 напряжения. Ток якорной цепи электродвигателя и напряжение на выходе датчика 10 тока якоря растет с постЬянной времени . Это напряжение через блок -11 нелинейности подается на вход регулятора 12 тока возбуждения и обуславливает появление форсированного : напряжения на выходе преобразователя k. Ток в обмотке 2 возбуждения нарас тает со скоростью, определяемой соотношением напряжения на выходе преобразователя f и постоянной времени обмотки 2. Рост тока в.обмотке 2 уси ливает воздействие на вход регулятора 12 напряжения со входа датчика 17 (тока возбуждения, что, в свою очередь, снимает форсировку по напряжению, / приложенному к обмотке 2. Сигнал с выхода датчика 10 тока якоря воздействует на вход преобразователя 19 напряжение-ток и вход выделителя 2k модуля. Сигнал с выхода выделителя 2k подается через блок 22 нелинейности на управляющий вход полевого транзистора 21, при этом изменяется его эквивалентное сопротивление (оно максимально при минимальном сигнале на выходе датчика 10 тока якоря и равно нулю при сигнале на выходе датчика 10, соответствующем максимально допустимому току якоря). При этом обеспечивается задержка действия тркоограничения при малых, не опасных для электродвига,телй, токах якоря, и немедленное реагирование при больших токах якоря. Ток возбуждения при возникновении нагрузки успевает дорасти до максимальных значений. В результате обеспечивается заданное быстродействие электропривода Формула изобретения Устройство для двухзонного регулирования скорости по авт.св. N 568131, отличающееся тем, что, с целью ограничения динамических нагрузок при выборе зазоров в передачах ме)анизмов с- малым моментом инерции, в него введены преобразователь напряжение-ток, выделитель модуля сигнала, два конденсатора, блок нелинейности, полевой транзистор и регулируемый резистор, причем входы выделителя модуля сигнала и преобразователя напряжение-ток подключены к выходу датчика тока якоря, параллельно выходу выделителя модуля включены один на конденсаторов и вход блока нелинейности, выход которого соединен с затвором полевого транзистора, сток и исток которого последовательно с другим конденсатором .подключеньГ параллельно выходу преобразователя .напряжение-ток, к которому присоединены также регулируемый резистор и Ьход обратной связи регулятора тока якоря. Источн. информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР If 565131, кл. Н 02 Р 5/26, 1973.