Устройство для регулирования реактивной мощности электропривода постоянного тока с ударной нагрузкой

Номер патента: 1541746

Автор: Файнберг

Скачать ZIP файл.

Текст

Смотреть

(51)5 Н 02 Р 5 Н 0 ПРИ П(НТ СССРОПИСАН ЗОБРЕТЕНИЯ сти. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Корнилов .Г.П Карандаев А.С., Шурыгина Г.В. Исследование автоматизированного электропривода постоянного тока с компенсированным преобразователем. - Электротехника, 1985, В 12, с.32-36.Авторское свидетельство СССР В 1069065, кл, Н 02 1 3/18, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПОСТОЯННОГО ТОКА С УДАРНОЙ НАГРУЗКО (57) Изобретение относитсяк электр технике и предназначено для компенсации толчков реактивной мощности пр работе тиристорных электроприводов постоянного тока в режиме ударных,80,154174 нагрузок, преимущественно для электроприводов прокатных становЦельизобретения - упрощение устройстваи повьппение быстродействия процессарегулирования. Устройство содержиттрансформатор 3 с отпайками и датчиком 4 вторичного напряжения. Тиристорные ключи 5 включены между вторичнойобмоткой. трансформатора 3 и компенси"рующимикондесаторами 6.К выходу дат"чика 8 скорости подключен блок 9 дифференцирования. Датчик 4 подключенчерез функциональный преобразователь1 О к первому входу блока 13 перемножения, .другой вход которого соединен с выходом датчика 7 напряженияна якоре двигателя. В данном устройстве обеспечивается подключение компенсирующих конденсаторов 6 в зависимости от величины реактивной мощИзобретение относится к электротехнике и предназначено для компенсации толчков реактивной мощности при работе тиристорных электропринодов постоянного тока в режиме ударных нагрузок, преимущественно,цля электроприводов прокатных станов.Цель изобретения - упрощение устройства и повышение быстродействия процесса регулирования,На чертеже изображена Функциональнасхема электропривода. 1 О УстРойство для регулирования реактивной мощности электропринода постоян 1 юго тока с ударной нагрузкой, нь 1 полненнсгс по системе тиристорный преобразователь 1 - двигатель 2, содржит трансформатор 3 с отпайками и 2 О датчиком 4 вторичного напряжения, соответствующего заданному положенйю транерсы трансформатора 3, тиристорные ключи 5, включенные между вторичной обмоткой трансФорматора 3 25 и компенсирующими конденсаторами 6, датчик 7 напряжения на якоре двигателя и датчик 8 скорости, к выходу которого подключен блок 9 дифференцирования, В электропривод введены три функциональных преобразователя 1 О, три блока 13-15 перемножения, датчик 16 приложения нагрузки (показан его контакт) и ступенчатый запоминающщий репейный усилитель 17,при этом датчик 4 вторичного напряжения трансформатора 3 с отпайками подклюЧен через Функциональный преобразователь 10 с гиперболической характеристикой к первому входу блока 13 40 г 1 еремножения, второй вход которого еоединен с выходом датчика 7 напряжения на якоре двигателя, а выход через функциональный преобразователь 11 с арккосинусоидальной характеристикой связан с входом Функционального преобразователя 12 с тангенциалтной характеристикой, выход которого подкхночен к первому входу блока 14 перемно-;кения, соединенного своим вторым вхо" 50 Дом с выходом блока 15 перемножения, Входы последнего подключены к выходам датчика 8 скорости и блока 9 дифференцирования, а выход блока 14 перемножения соединен с входом ступенчатого запоминающего релейного усили"теля 17, к другому входу которого подключен контакт датчика 16 наброса нагрузки, а выход усилителя 17 соединен с управляющими входами тиристорныхключей 5Выходной сигнал Функциональногопреобразователя 1 О обратно пропорционален максимальному напряжению Г тиристорного преобразователя 1 призаданном положении траверсы трансформатора 3. Выходной сигнал блока 13перемножения пропорционален косинусуугла регулированияпреобразователя, выходной сигнал функциональногопреобразователя 11 - углурегулирования преобразователя 1, а выходнойсигнал функционального преобразователя 12 - тангенсу угла Ы регулирования тиристорного преобразователя 1.Устройство на притере электропривода прокатного стана работает следующим образом.Момент нагрузки М на валу электро,двигателя при набросе нагрузки возникает в момент времени 1, а ток1 статической нагрузки в двигателе благодаря моменту инерции кинематической клети (якоря двигателя,шпинделей, валков и т,.д.) и электромагнитной инерционности якорной цепидвигателя нарастает не мгновенно, аспустя некоторое время. Следовательно, в известных устройствах регулирование реактивной мощности происходит с запаздыванием, вследствие чего,в частности, увеличивается перерегулиронание,В то же время сигналы начальногоотрицательного ускорения и второйпроизводной частоты вращения прокатного электродвигателя возникают беззапаздывания в момент приложения нагрузки к валу этого двигателя, онипропорциональны величине моментанагрузки В М, Причем такой сигналзначительно опережает появление приращения тока прокатного электродвигателя.Электрический сигнал, пропорциональный ускорению (замедлению) н второй производной частоты вращения прокатного двигателя, может быть получен, например, с помощью обычныхдифференцирующих контуров, подключенных к зажимам связанного с прокат"ным электродвигателем тахогенератора.Напряжение Г на выходе тахогенетгратора 81.тг СР ф ф= КР РР Ра Ос(где у - частота вращения двигателя,ф - поток возбуждения;С - постоянная двигателя.Напряжение . на выходе блока 15 перемножения равно 16 11 тг 1 дин " Се ф 1 лин где К - коэффициент пропорциональности.Реактивная мощность Рр равна где Рс, - активная мощность,- угол регулирования тиристорного преобразователя.Для получения величины, пропорциональной косинусу угла регулированияопределяющему напряжение на якоре и частоту вращения прокатного двигателя 2 при известном токе на.грузки, служит блок 13 перемножения.На входе блока 13 перемножения один из сомножителей пропорционален напряжению Г тиристорного преобразователя 1, т.е. частоте прокатного двигателя 2.Другой сомножитель на входе блока 13 перемножения постоянен по вели 1 чине и равен т.е. обратям сно пропорционален напряжению полностью открытого тиристорного преобразователя 1 при данном положении траверсы силового трансформатора 3.Тогда на входе блока 13 перемножения получают сигнал, равный отно- шению 1 и= сов о1и максВыходное напряжение блока 13 пере" множения поступает на вход Функционального преобразователя 11, выходной сигнал которого пропорционален углу1 регулирования о= агссозГи Макс Выход функционального преобразователя 11 подключен к входу функционального преобразователя 1 2, выходной сигнал которого пропорционален тангенсу угла регулирования с(.1В блоке 4 перемножения осуществля ется перемножение двух сигналов, один из которых (на выходе блока 5 пере 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 множения) пропорционален активной мощности Рс, на валу прокатного электродвигателя, а другой (на выходе функционального преобразователя 12) пропор.ционален тангенсу угла регулированияо тиристорного преобразователя 1,Тогда на выходе блока 14 перемноженияполучают упреждающий сигнал, пропорциональный толчкам реактивной мощности РрВыходное напряжение блока 14 пере"множения в качестве максимального упреждающего сигнала подается на входступенчатого запоминающего релейногоусилителя 17, который в зависимостиот величины поступающего на его входсигнала открывает тиристорные ключи5, подключающие к вентильной обмотке трансформатора 3 необходимое количество конденсаторов 6, соответствующих данной величине рактивной мощ"ности РПосле выхода металла из клети исрабатывания (отключения) датчиказахвата (не показан)контакт 16 последнего шунтирует цепь обратной связи усилителя 17, вследствие чего напряжение этого усилителя становитсяравным нулю.При этом отключаются также тиристорные ключи 5 и конденсаторы 6 исхема подготавливается к прокаткеметалла в следующем пропуске с подключением необходимого количестваконденсаторов 6, соответствующихтолчкам реактивной мощности в новомпропуске,Таким образом, поданный в моментзахвата металла максимально упреждающий во времени управляющийсигнал, пропорциональный толчкам реактивной мощности, обеспечивает своевременное подключение неодходимогоколичества компенсирующих конденсаторов.Поскольку электромагнитные процессы в конденсаторах протекают быстреепо сравнению с электромагнитными процессами в якорной цепи электродвигате"ля и с процессами в цепях операционных усилителей систем авторегулирова"ния и в связи с тем, что при подключении конденсаторов к вентильной обмотке трансформатора скачкообразноповьппается напряжение основной гармоники, происходит практически мгновенное повышение выпрямленного на-.пряжения преобразователя.54174 б Это способствует эффективному уменьшению динамического отклоненияКорректор В,Кабаций Редактор М, Бланар Подписное Тираж 452 Заказ 288 ВЦИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул, Гагарина,101 частоты вращения электродвигателя приударной нагрузке. Устройство для регулирования реактивной мощности электропривода по,стоянного тока с ударной нагрузкой, выполненного по системе тиристорный преобразователь - двигатель, содеркащее трансформатор с отпайками и атчиком вторичного напряжения, соответствующего заданному положению траверсы трансформатора, тиристорные ключи, включенные между вторичной ,обмоткой трансформатора и компенсирующими конденсаторами, датчик на,пряжения на якоре двигателя и датчик скорости, к выходу которого под,ключен блок дифференцирования о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства и ловы- щения быстродействия процесса регулирования, в него введены три функциональных преобразователя, три блока перемножения, датчик приложения нагрузки и ступенчатый запоминающий релейный усилитель, при этом датчик вторичного напряжения трансформатора с отпайками подключен через первый функциональный преобразователь с гиперболической характеристикой к первому входу первого блока перемножения, второй вход которого соединен с выходом датчика напряжения на якоре двигателя, а выход через второй функциональный преобразователь с арккосинусоидалъной характеристикой связан с входом третьего функционального преобразователя с тангенциальной характеристикой, выход которого подключен к первому входу второго бло" ка перемножения, соединенного своим вторым входом с выходом третьего блока перемнеи, вход которого подключены к выходам датчика скорости и блока дифференцирования, а выход второго блока перемножения соединен с входом ступенчатого запоминающего 25 релейного усилителя, к другому входукоторого подключен контакт датчика приложения нагрузки, а выходы усилителя соединены с управляющими входами тиристорных ключей.

Заявка

4438419, 10.05.1988

М. Ю. Файнберг

ФАЙНБЕРГ МАРАТ ЮЛБЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: H02J 3/18, H02P 5/00

Метки: нагрузкой, мощности, ударной, электропривода, постоянного, реактивной

Опубликовано: 07.02.1990

Код ссылки

<a href="http://patents.su/4-1541746-ustrojjstvo-dlya-regulirovaniya-reaktivnojj-moshhnosti-ehlektroprivoda-postoyannogo-toka-s-udarnojj-nagruzkojj.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для регулирования реактивной мощности электропривода постоянного тока с ударной нагрузкой</a>

Похожие патенты