Устройство для двухзонного регулирования скорости многодвигательного электропривода

Есть еще 3 страницы.

Смотреть все страницы или скачать ZIP архив

Текст

(72) Авторы изобретения Ольховиков, В.Я. Ткач Роз В. Мительман, А о и Л.И. Ушаков см йос тровния,(21 ) Заявител Научно-исследовательский институт тяжелого ма производственного объединения "Уралмаш54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДВУХЗОННОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ИНОГОДВИГАТЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДАи по Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в многодвигательных электроприводах с малым статическим моментом на валу механизма и большим моментом инерциимеханизма, например, в приводахворота экскаваторов драглайнов.. Известно устройство для двухзоиного регулирования электропривода,О содержащее регулятор возбуждения двигателя, блок определения оптимальнаго потока двигателя состоящий из последовательно соединениых функционального преобразователя, множителя и ограничителя сигнала, причем вход функционального преобразователя соединен с датчиком скорости, второй вход множителя - с датчиком тока, якоря, а выход ограничителя подключен к.регулятору возбуждения двигателя ЯНедостатком этого уетройства является то, что оно не обеспечивает ограничения динамических нагрузок в-механической передаче электропрвода.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для двухзонного регулирования электропривода, содержащее включенные последовательно регулятор напряжения генератора с подключенным к его входу датчиком напряжения, регулятор тока якоря генератора с подключенным к его входу датчиком тока якоря и тиристорный преобразователь, диодный мост, включенный диагональю переменного тока в цепи обратной связи регулятора напряжения подключенный встречно к диагонали постоянного тока этого диодного моста, суммирующий усилитель, входы которого соединены с выходами первого и второго блоков нелинейности, вход первого из которых подключен к выходу датчика напряжения, соединенный с выходом датчика тока якоря третий блок нелинейности, подкпюченаюе каж 733 ПодписССР рственного комитетаизобретений и открытЖ, Раушская наб ал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Заказ 9374783 ВНИИПИ Госу по дела 113035, Москобмоткам возбуждения каждого двигателя тиристорные возбудители двигателей и соединенные со входами этихвозбудителей регулятора токов возбуждения двигателей с подключенными ких входам датчиками токов возбуждения 2,Недостатком данного техническогорешения является то, что оно не обеспечивает ограничение динамическихнагрузок в механической передачемногодвигательного электропривоца,что снижает его надежность.Цель изобретения - повышение надежности путем уменьшения динамических нагрузок в механической передачемногодвигательного электропривода,Поставленная цель достигается тем, что в устройство для двухзонного регулирования скорости многодвигательного электропривода с соединенными последовательно и подключенными к якорю генератора двигателями введены четвертый и пятый блоки нелинейности, подключенный к выходам датчиков токов возбуждения двигателей блок определения среднего значения, узел контроля режимов работы электродвигателей, блок задания тока возбуждения с двумя входами и с подключенными Ф одному из его входов элементом суммирования, блок выделения меньшего сигнала, импульсный датчик частоты вращения вала механизма с последовательно включенными на его выходе умножителем частоты и релейюм блоком контроля минимальной частоты вращения, установленные на валах каждого двигателя импульсные датчики частоты вращения с включенными на их выходах цифровыми компараторами и подключенными к выходам последних нуль-органами и блоками коррекции тока возбуждения соответствующих двигателей, выход третьего блока нелинейности подключен ко входу блока задания тока возбуждения, четвертый блок нелинейности включен между выходом датчика напряжения и входом элемента суммирования, ко входу которого подключен также выход узла контроля режимов работы электродвигателей, входы последнего соединены с выходами датчиков напряжения и тока якоря, релейного блока контроля минимальной частоты вращения вала механизма и нуль-органов, выход блока задания тока возбуждения двигателей подключен ко входам50 девятого логического элемента И-НЕ соединены со входами упомянутого узла, подключенными к выходам релейного блока контроля минимальной частоты вращения вала механизма и нуль- органов, а выходы восьмого и девятого логических элементов И-НЕ подключены ко входам десятого логическогоэлемента И-НЕ, выход которого подключен ко входу восьмого логическогоэлемента И-НЕ и к выходу узла контроля режимов работы электродвигателей. регуляторов тока возбуждения двигателей и к одному из двух входов блокавыделения меньшего сигнала, выходкоторого соединен со входом второгоблока нелинейности, а второй еговход соединен с выходом блока определения среднего значения, которыйчерез пятый блок нелинейности подключен ко входам блоков коррекции токов возбуждения двигателей.Достижение указанной цели обеспечивается также тем, что узел контроля режимов работы электродвигателейсодержит четыре диода, два инверторазнака, десять логических элементовИ-НЕ и два логических элемента НЕ,причем вход этого узла, подключенныйк выходу датчика тока якоря, соединен через первый диод со входамипервого и второго логических элементов И-НЕ и через включенные последовательно второй диод и первый инвертор знака - со входами третьего ичетвертого логических элементов И-НЕ,вход втого узла подключенный к выходу датчика напряжения генератора,соединен через третий диод со входами первого и четвертого логическихэлементов И-НЕ и через включенныепоследовательно четвертый диод и второй инвертор знака - со входами второго и третьего логических элементовИ-НЕ; выходы первого и третьего логических элементов И-НЕ подключеныко входам пятого логического элемен 35та И-НЕ, а выходы второго и четвертого логических элементов И-НЕ подключены ко .входам шестого логическогоэлемента И-НЕ; выходы пятого и шестого логических элементов И-НЕ подключены ко входам седьмого логическогоэлемента И-НЕ соответственно черезпервый и второй логические элементыНЕ; выход седьмого логического элелента И-НЕ подключен ко входу вось мого логического элемента И-НЕ; входы5 8На фиг,1 приведена схема устройства для регулирования скорости много- двигательного электропривода; на фиг.2 - схема узла контроля режимов работы электродвигателей.Устройство для двухзонного регулирования скорости многодвигательного электропривща с соединенными последовательно двигателями 1-4 (в общем случае может быть и другое количество двигателей), подключенными к якорю генератора 5, содержит включенные последовательно регулятор 6 напряжения генератора с подключенным к его входу датчиком 7 напряжения, регулятор 8 тока якоря генератора с подключенным к его входу датчиком 9 тока якоря и тиристорный возбудитель 1 О генератора, подключенный к обмоткевозбуждения генератора, диодный мост 12, включенный диагональю переменного тока в цепи об ратной связи регулятора 6 напряжения, подключенный встречно к диагонали .постоянного тока этого диодного моста 12 суммирующий усилитель 13, входы которого соединены с выходами блоков 14 и 15 нелинейности, вход пер вого блока 14 нелинейности подключен к выходу датчика 7 напряжения генератора соединенный с выходом датчика 9 тока якоря третий блок 16 нелинейности, подключеные к обмоткам 17-20 возбуждения каждого двигателя тиристорные возбудители 21-24 двигателей и соединенные со входами этих возбудителей регуляторы 25-28 токов возбуждения двигателей с подключенными к их входам датчиками 29-32 токов возбуждения, Устройство содержит также дополнительно введенные в него четвертый и пятый блоки 33 и 34 нелинейности, подключенный к выходам датчиков 29-32 токов возбуждения двигателей блок 35 определения среднего значения, узел 36 контроля режимов работы электродвига" телей, блок 37 задания тока возбуждения с двумя входами и с подключенным к одному из его входов элементом 38 суммирования блок 39 выделения меньшего сигнала, импульсный датчик 40 частоты вращения вала механизма с последовательно включенными на его выходе умножителем 41 частоты и релейным блоком 42 контроля минимальной частоты вращения; установленные на валу каждого двигателя импульсные датчики 43-46 частоты75570 15 20 25 30 Э 5 40 45 50 55 вращения с включенными на их выходахцифровыми компараторами 47-50 и сподключенными к выходам последнихнуль-органами 51-54 и блоками 5558 коррекции токов возбуждения соответствукицих двигателей 1-4.Выход третьего блока 16 нелиней,ности подключен ко входу блока 37задания тока возбуждения четвертый)блок 33 нелинейности включен междувыходом датчика напряжения 7 и входомэлемента 38 суммирования, ко входукоторого подключен также выход узла36 контроля режимов работы электродвигателей входы последнего соединены с выходами датчиков напряжения 7и тока якоря 9, релейного блока 42контроля минимальной частоты вращения вала механизма и нуль-органов51-54. Выход блока 37 задания токавозбуждения двигателей подключенко входам регуляторов 25-28 токоввозбуждения двигателей и ко входублока 39 выделения меньшего сигнала,выход которого соединен со вХодомвторого блока 15 нелинейности; второй вход блока 39 соединен с выходом блока 35 определения среднегозначения, который через пятый блок34 нелинейности подключен ко входамблоков 55-58 коррекции токов возбуждения двигателей,Узел 36 контроля режимов работы электродвигателей ( фиг. 2) содержит четыре диода 59-62, два инвертора знака 63 и 64,десять логических элементов И-НЕ 65-74 и два логичес- ких элемента НЕ .75 и 76, причем вход узла 36 подключенный к выходу датчика 9 тока якоря, соединен через первый диод 59 со входами первого и второго логических элементов ИЕ 65 и 66 и через включенные последовательно второй диод 60 и первый инвертор знака 63 - со входами третьего 67 и четвертого 68 логических элементов И-НЕ вход узла 36, подключенный к выходу датчика 7 напряжения генератора, соединен через третий диод 61 со входами первого 65 и четвертого 68 логических элементов И-НЕ и через включенные последовательно четвертый диод 62 и второй инвертор 64 знака - со входами второго 66 и третьего 67 логических элементов И-НЕ. Выходы. первого 65 и третьего 67 логических элементов И"НЕ подключены ко входам пятого 69 логического элемента И-НЕ, а вына выходах первого 75 и второго 76 логических элементов НЕ-логические единицы; на выходе седьмого 71 логического элемента И-НЕ - логический ческого элемента.И-НЕ - логическаяединица; на выходе девятого 73 логического элемента И-НЕ - также логическая единица, поскольку равен нулю сигнал на его входе, соединенномс выходом релейного блока 42 контроля минимальной частоты вращения ва"ла механизма на выходе десятого 74логического элемента И-НЕ - логический нуль, т.е. выходной сигнал узла 36 контроля режимов работы электродвигателей в этом режиме равен нулю.При этом на один из входов блока 37 задания. токов возбуждения двига" телей через элемент 38 суммирования выхода четвертого блока 33 нелинейности поступает минимальный сигналсоответствующий нулевому значениюпоступающего на вход этого блока нелинейуости напряжения с выхода датчика 7 напряжения генератора, а надругой вход блока 37 поступает минимальный сигнал с выхода третьегоблока 1 б нелинейности, Благодаря этому обеспечивается минимальное значение выходного сигнала блока 37,следовательно, и фактических значений этих токов ( выходные сигналы блоков 55-58 коррекции токов возбуждения двигателей в этом случае равны нулю вследствие равенства нулю выходных сигналов цифровых компараторов 47-50), .Минимальным будет также выходной сигнал блока 35 определения среднего значения этих токов возбуждения, который вместе с выходным сигналом блока 37 поступает на вход блока 39 выделения меньшего сигнала. Меньший из указанных двух сигналов поступает на вход второго блока ф15 нелинейности, напряжение на выходе которого при отсутствии сигнала навыходе датчика 7 напряжения генератора, а следовательно, на входе и на вьгходе первого блока 14 нелинейности, определяет напряжение на выходе суммирующегоусилителя 13, которое с помощью диодного моста 12 обеспечивает при этом ограничение выходного напряжения регулятора 6 напряжения генератора минимальным значением.Вследствие этого, при пбявлении сигнала задания на входе регулятора 7 875570 8ходы второго 66 и четвертого 68 логи-.ческих элементов И-НЕ подключены ковходам шестого 70 логического элемента И-НЕ, Выходы пятого 75 и шестого 76 логических элементов И-НЕ под, нуль на выходе восьмого 72 логи"ключены ко входам седьмого 71 логи"ческого элемента И-НЕ соответственночерез первый 75 и второй 76 логические элементы НЕ. Выход седьмого 71логического элемента И-НЕ подключен 1 око входу восьмого 72 логическогоэлемента И-НЕ; входы девятого 73логического элемента И-НЕ соединенысо входами узла 36, подключеннымик выходам релейного блока 42 контроля минимальной частоты вращения валамеханизма и нуль-органов 51-54 выходы восьмого 72 и девятого 73 логических элементов И-НЕ подключены ковходам десятого 74 логического эле- омента И-НЕ, выход которого подключенко входу восьмого 72 логическогоэлемента И-НЕ и к выходу узла 36контроля режимов работы электродвигателей е 25Устройство работает следующим об"разом.При отсутствии задающего сигналана входе регулятора 6 напряжения,сигналы на выходе этого регулятораб, а также на выходе регулято 1 фь 8тока якоря, тиристорного возбудителя10 и генератора 5 равны нулю. Поэтомуравен нулю ток якорной цепи электродвигателей 1-4. При этом сигнал навыходе датчика 9 тока якоря такжеравен нулю, а на выходе третьего 16блока нелинейности существует толькоминимальный сигнал.Поскольку скорость электродвигателей и вала механизма равна нулю,на выходах цифровых иомпараторов 4750 напряжение также равно нулю, напряжение на выходах нуль-арганов 51-54максимально а сигнал на выходе реУ45лейного блока 42 контроля минимальной частоты вращения вала механизмаравен нулю,Напряжения на всех входах первого65, второго 66, третьего 67 и четвертого 68 логических элементов И-НЕ50узла 36 контроля режимов работыэлектродвигателей ( фиг.2 ) равны нулю,т,е. соответствуют логическим нулям,а на выходах этих логических элементов появляются сигналы, соответствующие логическим единицам. На выходахпятого 69 и шестого 70 логическихэлементов И-НЕ - логические нули 16 напряжения генератора, на выходе этого регулятора появится неболь" щой сигнал, который обеспечит нарастание тока и момента электродвигателей до величины, достаточной для их трогания. Величина этих моментов будет определяться величинами токов якоря и возбуждения, ограниченных соответственно малым значением напряжения на выходе суммирующего усилителя 13 и блока 37 задания токов возбуждения двигателей, Поэтому электродвигатели 1-4 начинают движение с малым моментом и плавно выбирают зазоры в передачах.До начала движения вала механизма и электродвигателей ньтходттьте напряжения цифровых компараторов 47-50 равны нулю, так как равны нулю разности частот вращеттил вала механизма и валов электродвигателей. После начала движения одного из электродвигателей, найример электродвигателя 1 или 2,3,4) до полного выбора зазоров в передачах другими электродвигателями на выходе импульсного датчика 43 (или 44,45,467 и цифрового компаратора 47 или 48,49,50 появляется .сигнал, который подводится к первому входу блока 55 (или 56, 57,58) . На выходе последнего появляется сигнал, величина которого невелика, так как мала величина токов возбуждения электродвигателей, а потому малы сигналы на выходах блока 35 определения среднего значе-, ния, блока 39 выделения меньшего сиг" нала и пятого блока 34 нелинейности, нелинейная характеристика которого учитывает разное влияние одинаковых приращений тока возбуждения на величину магнитного потока электродвига.телей в зависимости от величины последнего, Коррекция токов возбуждения электродвигателей обеспечивает выравнивание их скоростей, которая осуществляется аналогично и после выбора зазоров в передачах.После окончания выбора зазоров в передачах всеми электродвигателями и, следовательно, обеспечения ра венства относительных скоростей электродвигателей и вала механизма, происходит изменение состояния узла 36 контропя режимов работы электродвигателей. При начале двигательного режима на выходах датчиков 9 тока якоря и 7 напряжения генератора появляются сигналы, совпадающие пб вна 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ку, например положительные. При, этом через диоды 59 и 61 на оба нхода логического элемента И-НЕ 65 поступатот сигналы, соответствующие логическим единицам, а выходной сигнал этого логического элемента будет соответствовать логическому нулю. Тогда на выходе логического элемента 69 - логическая единица, на выходе логического элемента 75 - логический нуль, ца выходе логического элемента 71 логическая единица, Состояние логических элементов 66-76 прн этом не изменяется, Не изменится также состояние логических элеметттотт 72-74 до тех пор, пока це будет обеспечено ныравттттвацие о т ттоситс.ттт,ттт,тх частот вращения всех электродттттгатеттей и вала мехацизма, так как только в этом случае ца всех входах логичес 1кого элемента И-Н 1, .73 полнятся сигналы с выходов релейного блока 42 конт; роля миттцтта.ттьттот"т частоты нращетнтя и цуль-органов 51-54, соотнетствуишие логическим едтттнтцатт" ца выходе логического элемента 73 ттоявятся логический нуль, а ка выходе логи теского элемента 74 - логттчестсая единица, т. е. конечный сцгцал, который поступает ца выход узла 36 контроля режимов работы электроднигатетейт, Одцонремеццо логическая единица с выхода логического элемента 74 поступает на вход логического элемецта 72, ца выходе которого появляется логический нуль, Это обеспечинает сохранение коцечцого сигнала ца выходе логического эттеттеттта 74 ц ца выходе всего узла 36 цезависимо от состояния логического элемента 73, контролирующего наличие рассогласования частот нращетптл электродвигателей и вала механизмаИзменение состояния логического элемента 74 возможно только после перехода электродвигателей в тормозной режим, а до этого компеисация возможного рассогласования частот вращения электродвигателей и вала мехацизма осуществляется с помощью блоков 55-58 коррекции токов возбуждетня электродвигателей.После появления сигнала на выходе узла 36 контроля режимов работы электродвигателей начинает действо" вать положительная обратная связь, которая осуществляется через следующие элементы: блок 37 задания токов возбуждения двигателеи, регуляторы25-28 токов возбуждения, тиристорные возбудиФели 21-24 двигателей, обмотки 17-20 возбуждения двигателей, датчики 29-32 токов возбуждения двигателей, блок 35 определения среднего значенияблок 39 выделения меньшего сигнала, второй блок 5 нелинейности, суммирующий усилитель 13, диодный мост 12, регуляторы напряжения 6 и тока якоря 8, тиристорный возбудитель 10 генератора, обмотка 11 возбуждения генератора, якорь 5 генератора, датчик 9 тока якоря, третий блок 16 нелинейности, блок 37 задания токов возбуждения двигателей, Под действием этой положительной обратной связи 1,с коэф фициентом связи более единицы) происходит увеличение тока якоря и токов возбуждения двигателей до уровня, который должен определяться одним из следующих ограничений: а 7 статической прочностью механизма б усло 1 виями. коммутации электри веских машин в) ограничениями по нагреву обмоток возбуждения.Из-за Физически неустранимой инер ционности обмотки возбуждения при любой структуре регуляторов величины токов возбуждения двигателей при своем увеличении отстают от сигнала задания на выходе блока 37 задЖия токов возбуждения, сигнал на выходе блока 39 выделения меньшего сигнала через второй блок 15 нелинейности и суммирующий усилитель 13 ограничивает величину тока якоря пО критичес" кому в данном режиме параметру. по величине тока возбуждения, т.е. осуществляется адаптивное ограничение,Под действием увеличенного тока якоря и увеличенных токов возбуждения двигателей происходит Форсированный разгон электродвигателей. Быстродействие наиболее инерционного контура этой цепи - контура регулирования токов возбуждения, обеспечивает" ся, кроме необходимого запаса напряжения тиристорных возбудителей 21-24, структурой регуляторов 25-28 и действием отрицательной обратной связи по токам возбуждения, осуществляемой при помощи датчиков 29-32. По мере разгона электродвигателей действие положительной обратной связи уменьшается. Это уменьшение происходит вследствие усиления действия отрицательной обратной связи, учитывающей ухудшение коммутации с ростом1 О 15 20 напряжения генератор, Зта обратная связь действует по контуру; датчик 7 напряжения генератора, первый блок 14 нелинейности, суммирующий усилитель 13, регуляторы напряжения 6 и тока якоря 8, тиристорный возбудитель 10 генератора, обмотка 1 возбуждения генератора, якорь 5 генера" тора. Под действием этой отрицательной обратной связи происходит постепенное уменьшение тока якоря, токов возбуждения двигателей, а разгон дви" гателей осуществляется до максимальной частоты вращения, определяемой условиями прочности и регулируемой изменением минимального значения выходного напряжения четвертого блока 33 нелинейности.Таким образом, разгон двигателей определяется действующей в схеме положительной обратной связью ток якоря - токи возбуждения двигателей. При .таком сочетании положительной обратной связи с указанной выше отрид 5 цательной обеспечивается форма предельной механической характеристики,удовлетворяющая двум противоречивымтребованиям; максимальное использование динамических свойств электродвигателей и наиболее полное гашениевынужденных. колебаний в многомассовой системе, какой являются, например, механизм поворота одноковшовогоэкскаватора или механизм привода 35ротора буровой установки. Сочленениедействия положительной обратной связи по контуру ток якоря - токи возбуждения двигателей - ток якоря с введе. -нием этой положительной обратной связи только после полной готовностисистемы к Форсированному разгону ипеременная величина ограничения токаякоря во время этого разгона в функции основных влияющих на коммутациюцараметров обеспечиваются переменнпй 45адаптивной структурой данной системы.При возникновении, например, обычных для режима разгона электроприводаповорота экскаватора-драглайна колебаний ковша система работает следующим образом.В начале разгона электроприводаповорот ковша отстает от стрелы,т.е. скорость ковша меньше скорости.стрелы, что приводит к увеличениюмомента на валах двигателей, Приэтом растет ток якоря, что проходит по цепи датчик 9 тока якоря, третий блок 16 нелинейности, блок 37задания токов возбуждения двигателей, регуляторы 25-28 токов возбуждения, тиристорные возбудители 21-24 и .приводит к увеличению магнитных потоков электродвигателей и снижению их частоты вращения, что, в свою очередь, приводит к уменьшению отставания ковша от стрелы, Во время второго полупериода колебаний ковша по той же причине будет увеличивать О ся частота вращения электродвигателей и возрастать скорость движения стрелы относительно ковша. После начала нарастания относительной скорости ковша по отношению к стреле начинает ся процесс уменьшения тока якоря и увеличения частоты вращения элект-. родвигателей, а следовательно, и скорости стрелы. Процесс этот связан с ускорением ковша и идет, вследствие 20 действия обратной связи, менее интенсивно, чем процесс ускорения ковша. В момент равенства скоростей стрелы и ковша статический момент нагрузки электродвигателей становится малым 25 и дальше момент на валу электродвига, - телей может изменить знак,Если изменения знака момента непроисходит, не происходит изменениявыходного сигнала узла 36 контролярежимов работь 1 электродвигателей изза связи выхода логического элемента74 со входом логического элемента 72(фиг.2), несмотря на возможное рассогласование относительных частот.вращения отдельных электродвигателей и вала механизма ( в пределах углов скручивания уйругих элементов механических передач) , при котором некоторые входные сигналы логического эле 40 мента 73 станут равными нулю, а его выходной сигнал. будет соответствовать логической единице фиг.2). Сохранение на, выходе логического элемента74 конечного сигнала, соответствующего 45 логической единице, обеспечивается благодаря тому, что на выходе логического элемента 72 сохраняется логический нуль (фиг.2).В этом случае магнитные потоки и моменты электродвигателей существенно не уменьшаются, а выравнивание относительных частот вращения электродвигателей обеспечивается за счет дейст" вия дискретных обратных связей по .55 частоте вращения. Например, для электродвигателя 1 цепь этой обратной свя-. зи.образована цифровым компаратрром 47, блоком 55 коррекции тока возбуждения двигателя 1 регулятором 25 тока возбуждения двигателя 1, тиристорным возбудителем 21, обмоткой 17 возбуждения, якорем 1 двигателя, импульсным датчиком 43 частоты вращения этого двигателя,При изменении знака момента двигателя, т.е. при переходе электродвигателей в тормозной режим, когда повышается опасность ударов при выборе зазоров и практически неизбежно происходит рассогласование частот врацения электродвигателей и вала механизма, уменьшается сигнал на выходе узла 36 контроля режимов работы электродвигателей. При переходе из двигательного в тормозной режим на выходе логического элемента 1 появляется логический нуль, вследствиечего на выходе логического элемента72 будет логическая единица, а навыходе логического элемента будетлогический нуль, т.е, выходной сигналузла 36 контроля режимов работы электродвигателей станет равным нулю.При этом уменьшается выходной сигнал блока 37 задания токов возбуждения двигателей и уменьшаются величиныэтих токовПод действием уменьшающихся магнитных потоков и момента нагрузки частота вращения электродвигателейначинает возрастать, причем, выравнивание их частот вращения осуществляется с помощью дискретных обратных связей, Поскольку моменты электродвигателей малы и нарастание ихчастот вращения происходит медленно,удар в передачах при выборе зазороввесьма мал:;, а последующее,послевыравнивания частот вращения, движение с уменьшающейся из-за роста магнитных потоков и момента нагрузки электродвигателей, частотой вращения соответствует характеру движения ковша, Вследствие этого проис"ходит выравнивание скоростей ковшаи стрелы и уменьшается дополнительная динамическая нагрузка на стрелу,повышается надежность и долговечность ее конструкции.Такое управление эквивалентно введению последовательно с электродвигателями при колебаниях ковша переменного сопротивления, уменьшающегося с уменьшеннем отклонения ковша от среднего положения, и обеспечивает адаптацию системы управления к режи"формула изобретения му работы электропривода. После гашения колебаний ковша схема узлаЗб контроля режимов работы электродвигателей переходит в состояние,соответствующее двигательному режиму. При установившемся движении дажепри относительно большом наклонеплатформы,экскаватора переход в тормозной рвким и возможные при этомудары в передачах не имеют местаиз-за уменьшения моментов на валуэлектродвигателей уменьшается ихмагнитный поток, увеличивается ихчастота вращения, т,е, также обеспечивается адаптация система к режимуработь 1.При разгоне электродвигателей ипереходе электромехаыической системычерез резонансную частоту возможновозникновение опасных колебаний, приводящих к износу механических передач и металлоконструкции. При возникновении такого режима нарушается равенство относительных частотвращения электродвигателей и валамеханизма. Вследствие этого вступает в действие контур выравниванияотносительных частот вращения, а наличие связи выхода логического элемента 74 со, входом логического элемента 7 И обеспечивает сохранен 1 енапряжения на выходе узла 36 контроля режимов работы электродвигателейи тем самым - высокий уровень магнит"ных потоков электродвигателей и большой синхронизирующий момент, чтопозволяет повысить эффективностьгашения колебаний и уменьшить вредные последствия переходного резонанса,При движении в обратном направленя устройство работает аналогично,Имеются отличия только в работе узла36 контроля рекимов работы электродвигателей фиг.И), поскольку в этомслучае выходные сигналы датчиков 9тока якоря и 7 напряжения генераторапоступают на входы логического элемента 67 через диоды бО и 62 и инверторы знака б 3 и б 4. Работа остальныхэлементов этого узла аналогична описанному выше.Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает уменьшение динамических нагрузок в механическойпередаче многодвигательного электропривода, осуществляя адаптивное изменение его структуры в зависимости отрежима работы электропривода, что по 5 10 20 25 Зо 35 40 45 50 55 вышает надежность электромеханическойсистемы электропривода. 1. Устройство для двухзонного регулирования скорости многодвигательного электропривода с соединенными последовательно и подключенными к якорю генератора двигателями, содержащее включенные последовательно регулятор напряжения генератора с подключенныМ к его входу датчиком напряжения, регулятор тока якоря генератора с подключенным к его входу датчиком тока якоря и тиристорный преобразователь, подключенный к обмотке возбуждения генератора, диодный мост, включенньщ диагональю переменного тока в цепи обратной связи регулятора напряжения, подключенный встречно к диагонали постоянного тока этого диодного моста, суммирующий усилитель, входы которого соединены с выходами первого и второго блоков нелинейности, вход первого из которых подключен к выходу датчика. напряжения генератора, соединенный с выходом датчика тока якоря третий блок нелинейности, подключенные к обмоткам возбуждения каждого двигателя тиристорные возбудители двигателей и соединенные со входами этих возбудителей регуляторы токов возбуждения двигателей с подиключенными к их входам датчиками токов возбуждения, о т л и ч а ю " щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности путем уменьшения динамических нагрузок в механической передаче многодвигательного электро привода, в него введены четвертый и пятый блоки нелинейности, подключенный к выходам датчиков токов воз" буждения всех двигателей блок определения среднего значения, узел конт" роля режимов работы электродвигате" лбй, блок задания тока возбуждения с двумя входами и с подключенным к одному из его входов элементом суммирования, блок выделения мень" шего сигнала, импульсный датчик час" тоты вращения вала механизма с последоваеельно включенными на его выходе умножителем частоты и релейным блоком контроля минимальной частоты . вращения, установленные на валах каждого двйгателя импульсные датчики частоты вращения с включенными на их выходах циФровыми компараторами и подключенными к выходам послед8755них нуль-органами и блоками коррекции токов возбуждения соответствующих двигателей, выход третьего блока нелинейности подключен ко входу блока задания тока возбуждения, четвертый блок нелинейности включен между выходом датчика напряжения и входом элемента суммирования, ко входу кото" рого подключен также выход узла контроля режимов работы электродвигате О лей, входы последнего соединеныс выходами датчиков напряжения и тока якоря, релейного блока контроля минимальной частоты вращения вала ме хаиизма и нуль-орпанов, выход блока 15 задания тока возбуждения подключен ко входам регуляторов токов возбуждения двигателей и к одному из двух входов блока выделения меньшего сигнала, выход которого соединен со 20 входом второго блока нелинейности, а второй его вход соединен с выщодом блока определения среднего значения, который через пятый блок нелинейности подключен ко входам бло з ков коррекции токов возбуждения дви-.гателей.2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, узелконтроля режимов работы электродвигателей содержит четыре диода, два инвертора знака, десять логических элементов И-НЕ и два логических элемента НЕ, причем вход этого узла, подключенный к выходу датчика тока якоря, соединен через первый диод со входами первого и второго логических элементов И-НВ, и через включенные последовательно второй диод и первый инвертор знака - со входами третьего и чатвертого логических 70 8элементов И=НЕ, вход этого узла, подключенный к выходу датчика напряжения генератора, соединен через третий диод со входами первого и четвертого логических элементов И-НЕ и через включенные последовательно четвертый диод и второй инвертор знакасо входами второго и третьего логических элементов И-НЕ, выходы первого и третьего логических элементов И-НЕ подключены ко входам пятого логического элемента И-НЕ, а выходы второго и четвертого логических элементов И-НЕ подключены ко входам шестого логического элемента И-НЕ, выходы пятого и шестого логических элементов И-НЕ подключены ко входам седьмого логического элемента И-НЕ соответственно через первый и второй логйческие элементы НЕ, выход седьмого логического элемента И-НЕ под" ключен ко входу восьмого логического элемента И-НК, входы девятого логического элемента И-НЕ соединены со входами упомянутого узла, подключенными к выходам релейного блока контроля минимальной частоты вращения вала механизма и нудь-органов, а вы-ходы восьмого и девятого логических элементов И-НЕ подключены ко входам десятого логического элемента И-НЕ, выход которого подключен ко входу восьмого логического элемента И-НЕ и к выходу узла контроля режимов работы электродвигателей.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР 9 388338, кл, Н 02 Р 5/22 19692. Авторское свидетельство СССР У 568131, кл. Н 02 Р 5/26, 1973.

Смотреть

Заявка

2867815, 11.01.1980

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ТЯЖЕЛОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОБЪЕДИНЕНИЯ "УРАЛМАШ"

ОЛЬХОВИКОВ БОРИС ВАСИЛЬЕВИЧ, МИТЕЛЬМАН МИХАИЛ ВЛАДИМИРОВИЧ, РОЗЕНЦВАЙГ АРКАДИЙ БЕНИАМИНОВИЧ, ТКАЧЕНКО ВАЛЕРИЙ ЯКОВЛЕВИЧ, УШАКОВ ЛЕОНТИЙ ИВАНОВИЧ

МПК / Метки

МПК: H02P 7/685

Метки: двухзонного, многодвигательного, скорости, электропривода

Опубликовано: 23.10.1981

Код ссылки

<a href="https://patents.su/11-875570-ustrojjstvo-dlya-dvukhzonnogo-regulirovaniya-skorosti-mnogodvigatelnogo-ehlektroprivoda.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для двухзонного регулирования скорости многодвигательного электропривода</a>

Похожие патенты