Известны схемы электрон)ивола с исполнительным двигателем ностоянного тока н с электромашпиным усилителем в качестве генератора, имеющие разомкнутую цепь управления с внутренними дополнительными связями (отрицательными по напряжению и приращению напряжения н ноложительнымн но току), обеспечивающими нолучение жестких характеристик и устойчивой работы привода.
Особенностьюпредлагаемого
электропривода для станков, выполненного по подобной схеме, является применение в нем дополнительной связи по действительной скорости двигателя, осуществленной по известной схеме управления исполнительным двигателем разностью напряжений тахогенератора и эталонного.
Этим достигается рас нирение диапазона регулирования скорости исполнительного двигателя в области малых скоростей и сохранение устойчивости привода в щироком диапазоне скоростей.
Согласно одному из вариантов зобретепия, напряжение uixoretieратора, механически связанного с исполнительнымп двнгателем, через электронное усилительное устройство воздействует на управляющую обмотку электромашинного усилителя при нарущении равенства напряжения тахогенератора и эталонного напряження, устанавливаемого потенциометром задатчика скорости.
Согласно другому варианту, с целью исключения промежуточного электронного усилителя, тахогенератор связывается с исполнительным двигателем при помощи повыщающего редуктора и центробежной муфты, отключающей тахргенератор от исполнительного двигателя в диапазоне больших скоростей.
На фиг. 1 и 2 представлены структурная и принципиальная схемы первого варианта предлагаемого электропривода; на фиг. 3 и 4-соответствующие схемы электропривода по второму варианту.
На фиг. 1 и 3 двойными линиями показаны механические связи, одинарными-эле1стрические связп. Одинарные линии без точек соответствуют постоянно действующим
связям, с одной точкой-динамическим связям по первой производной и с двумя точками-динамическим связям но второй производной.
в основу электропривода( по первому варианту) со сверх-широким диапазоном изменения скорости положена структурная схема (фиг. 1), 1Ю которой напряжение выхода регулятора-тахогенератора (пропорциональное скорости) сравнивается с эталонным нанряжением; разностное напряжение усиливается электронным , усилителем постоянного тока и подается на вход электромашинного - усилителя, состоящий из двуд, дафференциально включенйых обмоток управления.
В систему электропривода (фиг. 1 и 2) входят следующие основные элементы:
1.Электромашинный усилитель ЭМУ с поперечным возбуждением, приводимый во враш,ение от двига1еля ДП привода агрегата и использз емый в качестве генератора.
2.Исполннтельный двигатель ИД постоянного тока с независимы.ч возбуледением, получа1ош.ий питание от электромашинного усилителя ЭМУ и механически связанный с механизмом МП подачи.
3.Контур обратной постоянно действуюгцей положительной связи по току нагрузки (обмотка возбуждения ОПТ).
4.Контур обратной постоянно действующей отрицательной связи по напряжению генератора (обмотка возбуждения ОУ-З электром; 1линного усилителя ЭМУ).
5.Контур обратной отрицате.чьной связи по приращению иапряжения генератора, образованный подключением отдельной обмотки ОУ-4 управления к зажимам электромашинного усилителя ЭМУ последовательно с емкостью Си.
6.Контур обратной отрицательной связи по приращению тока в поперечной цепи электромашииного усилителя ЭМУ, образованный включением вторичных обмоток ТСН-2 и ТСН-3 стабилизирующего трансформатора на вход второго каскада ЭУМ электронного усилителя У (первичная обмотка ТСН-1
этого трансформатора включена в поперечную цепь обмотки якоря электромашинного усилителя ЭМУ). 1. Контур регулирования устойчивости скорости, состоящий из: а) двух обмоток унравления ОУ-7 н ОУ-2 электромашинного усилите.тя ЭМУ, включенных встречно по .магнитному потоку на выход двухкаскадного электронного усилителя У постоянного тока, первый каскад .ЭУЯ которого является усилителем напряжения, а второй ЭУМ-усилителем мощности; б) измерителя скорости-тахогенаратора ТГ, вал которого жестко соединен с валом нснолнительного двигателя ЯД; в) источника Us стабилизированного напряжения сравнения, величина которого вычитается из нанряжения на выходе тахогенератора ТГ. Разность этих напряжений подается на вход усилителя У.
8.Контур обратной отри),ательиой связи по приращению скорости, образованный стабилизирующим тра)сформатором, первичиая обмотка ТСС-} которого подключена к зажимам тахогенератора ТГ, а вторичная обмотка ТСС-2-к зажимам электронного усилителя У.
9.Контур обратной отрицательной связи но приращению ускорения, сигнал которого подается также на вход электронного усилителя У.
10.Устройство для варьирования скорости исполнительного двигателя ИД (потенциометрами ВС-1 и ВС-2 и но магнитному потоку; последнее осуществляется не показанны.ми на фиг. 1 обмотками независимого возбуждения двигателя- аналогичио схеме по фиг. 4).
На малых скоростях система работает при глубокой обратной отрицательной связи но скорости, степень которой уменьшается по мере увеличения оборотов исполнительного двигателя ИД. При достижении двигателем ИД скорости, равной примерно 10% от номинальной, уставка тока сигнала (потенциометр ВС-1) и величина эталонного напряжеиияиэ (потенциометр ВС-2) сочетаются 1ак, что напряжение иа зажимах тахогенератора .
Дальнейшее повышение скорости двигателя ЯД осуш,ествляется путем одновремекного изменения уставки тока сигнала и величины Ua таким образом, что L e LgВ этом случае отклонение скорости от заданной корректируется контуром регулирования устойчивости, выход которого подается на вход электромашннного усилителя ЭМУ только при рассогласовании системы.
Контур регулирова 1ня устойчивости электрически отличается от системы управления, когда изменение скорости двигателя ИД осунюствляется вьние номинальной. Изменение скорости двигателя в это. .циапазоне такое же, как и в варианте по фиг. 3 и 4.
Необходимость глубокой обратиой связи по скорости (ОСС) в нижней части диапазона скоростей привода подачи диктуется зад;1иной жесткостью механических характеристик. Однако эта жесткость достигается не только за счет ОСС; практически частич гая компенсация падения напряжен ; i главной цепи исполпительного двигателя осуш,ествляется и при поглопш положительной обратной связи ОПТ по току нагрузки. Введением обратной связи ОПТ в схему расширяется диапазон изменения скорости исполнительиого двигателя зп счет малых скоростей.
На фиг. 3 и 4 показаны стр ктурная и принципиальная схемы вариапта электропривода, в кoтopo: I тахогенератор ТГ связан с дв ггателем ИД при иовышгношего редуктора и центробежной муфты МЦ.
В схеме предусмотрена обратная отрицательная связь но напрял енню (обмотка ООСН) п по приращению напряжения. Обратная отрицательная связь по прираш,ению напряжения (динамическая связь) осуществлена в форме ипнтпровання дополнительного сопротивленни R.-iocu емкостью Сн.
Регулирование устойчивости скорости осуществляется при по.мощи контура, состояш1его из маломош,ного генератора ТГ постоянного тока с
малой индуктивностью якоря и обмотки управления ООСС. Выход регулятора устойчивости скорости- тахогенератора ТГ подается на вход электромашинного уснлителя ЭЛ4У (обмоткаООСС) в виде обратной 07рицательной связи.
Необходимая уставка скорос:и двигателя ИД задается: а) в иижней части дианазона нзменения скоростей путем изменения величины сигнала управления, воздействуюш,его на выходное напряжение ЭМУ (потенциометр ВС, обмотка управлепия ОУ) и глубииы обратной отрицательной связн по скорости (потенциометр RI.K-C, обмотка OOCCJ;
б)Б средней части дианазона-путем изменения только величины сигнала ЭМУ (ВС, ОУ):
в)в верхней части диапазона-путем нзменення волнчины : гагнитного потока двигателя ИД (вариатор
скорости - двойной потенциометр ДН, обмотки возбуждения ОВИДI и ОВИД П двнгателя ИД).
Ползункн потенциометра fiC, Ri-ic: и ДЯ управляются при помоши одной и той же рукоятки (на фиг. 4 механ 1ческая связь ползунов показана пунктиром).
Поддержание постоянства скорости обеспечивается налнчнем отрицательной связн по скорости наряду с соответствуюшей настройкой компепсацни реакцти якоря.
Центробежная муфта МЦ для отключения регулятора от вала двигателя ЯД г.рн больни1х скоростях по соображенням механической прочности. Г овыц аю1ЦП1 ред) нспользуется для усиления напряжения выхода тахогенератора ТГ. Тахогеператор аоздействует на систему только в нпжпей части диапазона.
Нрактически это выполнено таким образом, что при достиженш исполнительным двигателем ЯД некоторой скоростп тахогенератор ТГ О1ключается от вала двигателя ЯД центробежной луфтой МЦ. Предварительно, с некоторыА oнepeжeнпe., об.мотка ООСС отключается от якоря тахогенератора ТГ нормально
закрытым контактом реле РБ и подключается его нормально открытым контактом к зажнмам якоря электромашинного усилителя ЭА1У так, что действие ампервитков обмотки ООСС прн этом направлено навстречу ампервнткам сигнальной обмоткн ОУ, т. е. тем самым уснливается постоянно действующая отрицательная связь но напряжегн-но.
При сннженнн скоростн иснолпнтельного двигателя ИД ниже заданной тахогенератор 7Т автоматнчески подключается к валу двнгателя при номощн той же центробежной муфты МЦ. После этого действием реле РБ обмотка ООСС с некоторым заназдыванием отключается от зажнмов якоря электромашинного усилителя ЭМУ и подключается к зажимам выхода тахогенератора.
Схема электропривода запроектирована так, что при скоростн двигателя ИД, равной примерно 20% от номинальной, тахогенератор развивает предельную скорость н, следовательно, наибольший выход но мощности.
Введение между валом исно.лнитсльного двигателя м тахогенсратором повыщающего редуктора с механизмом автоматического отключения последнего дает возможность расширить диапазон изменения скорости за счет нижней части,
Для уменьщення степени неравномерности регулирования скорости исполнительного двигателя в устг1иовившемся режиме для системы ЭМУ-ИД при имеющихся в схеме постоянно действующих обратных отрицательных связях предусмотрено одновременно с изменением сопротивления в цепи обмотки ОУ изменение сопротивления.
Предмет изобретения
1.Электропривод для станков с исполнительным двигателем постоянного тока и с электромашинным усилителем в качестве генератора, имеющнй разомкнутую цепь управления с внутренними донолнительными связямн (отрицательными по напряжению и приращению папряжения и ноложительными но току двигателя) для получения жестких характернстик н устойчивой работы привода, о т л и ч а юП1 и и с я тем, что, с целью расин рения диапазона регулирования скорости исполнительного двигателя в области малых скоростей и сохранения устойчивости нривода в широком диапазоне скоростей, применена дополнительная связь по действительной скорости двигателя, осуществляемая посредством регулятора скорости с замкнутой ценью унравления, состоящего из механически связанного с иснолнительным двигателем тахогеператора и электронного усилительного устройства, воздействующего ira унравляющую обмотку электромаши1 ного усилителя при нарушении равенства напряжения тахогенератора и эталонного напряжения, устанавливаемого г отенциометром задатчика скорости.
2.Видоизменение электропривода но п. 1 , отличающееся тем, что, с целью выполнения схемы унравления без промежуточного усилителя, тахогенератор связан с исполнительным двигателем при помощи повыщающего редуктора и центробежной муфты, отключаюн;ей тахогенератор от исполнительного двнгателя в диапазоне боль них скоростей.
№ 98785
Фиг. 2 /Si
ОУ- CH
-WVv1{
TCfFT
ОУЗ
У-
////
1
i.
№ 98785
6 Фиг. 3
7/
,, ИХ
V
ил Л/7
.
Фиг. 4 ОВИЛ1
v.,, М,Н
о в ид и - -рООСС Т -
