Способ регулирования тока электропривода и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 191 (И 579 94 Н 02 Р 516 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(21) 4336195/24-07 (22) 30,11.87 (46) 30.05.89, Бюл, (71) Институт горно им, А.А.Скочинского (72) А.Л.Западински (53) 621.316.718.5( (56) Авторское свид Кф 681531, кл, Н 02 о дел и И.А,Карев 8. 8) ельство ССС 5/16, 1979.(57) И техник осится к электроиспользованоектродвигателейлью изобретенияачества переходобретение от и может бытулирования эл ного тока. Ц для ре постоя повышение вляет Изобретен е относится к электроет быть использовано вах постоянного тока.етения - повышение каехнике и мо лектроприво ель изо дных проце приведена ующего спос лектроприво для регулсов.схема устройб регулировае.рования тока источник 1 чества пере На черте а содержит энергии на лу генер обмоткой нного тока подключе тродвигатеыи к гене с сериес 5 возбужд ченные ре я, последоятор 6 токаделения,ни ок(54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОКА ЗЛЕКТРОПРИВОДА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ства, реализ ния тока в эУстройств электроприво механической тора 2 посто 3 возбуждени ратору 2 эле ной обмоткой вательно вкл блок 7 сравн ного процесса, Устройство, реализующее способ, содержит источник 1 механической энергии на валу генератора 2 с обмоткой 3 возбуждения. Электродвигатель 4, подключенный к генератору 2, с сериесной обмоткой 5 возбуждения 1 регулятор 6 тока и блок11 изменения структуры, В первый момент режима торможения обеспечивается быстрое возрастание тока электропривода за счет согласного включенияЗДС генератора 2 и электродвигателя4. Затем блок 11 формирует сигнал,обеспечивающий реверс направлениятока в обмотке 3 возбуждения генератора и увеличение запаса устойчивости за счет изменения структуры системы управления электропривода. 2 с,п.ф-лы, 1 ил,коммутатор 9 и регулятор 10 тока возбуждения генератора 2, Блок 11 изменения структуры, выход которого соединен с управляющим входом коммутатора 9, датчик 12 тока, выход которого соединен с входом регулятора 6тока и первым входом блока 11 изменения структуры, датчик 13 ЭДС двигателя 4, выход которого соединен свторым входом блока 7 сравнения ивторым входом блока 11 измененияструктуры, датчик 14, ЭЛС генератора 2, выход которого соединен с третьим входом блока 11 изменения структуры, датчик 15 частоты вращения генератора 2, выход которого соединен совторым входом блока 8 деления. Источ 1483579ник 16 опорного напряжения, выход которого подключен к одному из входов коммутатора 9.Способ регулирования тока электро" двигателя реализуется при работе устройства следующим образбм,Елок 11 изменения структуры Формирует управляющий сигнал, равный нулю, при ЭДС электродвигателя, меньшей суммы ЗДС генератора и падения напряжений от токаякорей на суммарном активном сопротивлении К Яс обмоток, и управляющий сигнал, равный единице, в противном случае. Этот блок может быть реализован на базе сумматора сигналов соответствующих датчиков.При токе электропривода, равном нулю, на выходе блока 11 изменения структуры формируется управляющий сигнал 1=0 и коммутатор обеспечивает поступление на вход регулятора тока сигнала, равного У , с блока опорного напряжения. При этом к обмотке возбуждения генератора приложено полное напряжение источника питания регулятора тока возбуждения 11 д и ЭДС генератора равна Г , .Переходный процесс в электроприводе описывается следующим уравнениемЙХЯ1д + 1 яКя Кг.я г максЙЗ.ЯЬ -1 - (К КЯ)1 Я = Ег мксгде К. - коэАициент пропорциональности между ЭДС двигателяи током его обмотки возбуж-,дения х я при линеаризациикривой намагничивания двигателя и фиксированной частоте вращения;1. - суммарная индуктивностьцепи якорей,Из уравнения видно, что в начальный момент обеспечивается быстроевозрастание тока электропривода засчет большого значения Е, ,(и соответственно производной тока), Однакорешение уравнения неустойчиво (таккак К,Кя), поэтому коммутатор 9по сигналу блока 11 изменения струк 1 туры изменяет структуру электропри 1вода таким образом, чтобы при сохранении.положительного значения производной тока обеспечить протекание- переходного процесса беэ перерегулирования (аперидический характер протекания переходного процесса). Этотмомент соответствует моменту, прикотором выполняется условие ЕЕ +г+ ЯКЯ. При этом на выходе блокаизменения структуры дюрмируется управляющий сигнал 1=1 и коммутатор 9осуществляет подключение выхода регулятора 10 к выходу блока 8 деления,Переходный процесс в электроприводе после изменения его структурыописывается следующим уравнением: 15Ь (К-К )1 =-,Е Й)Й 1 яЯе Дг, Я Ягде Егй) = К,я К(з я)20 1 я - сигнал задания токаэлектроприводаК - коэ 4 хЪициент усиленияпропорционального, регу"лятора тока.25 С целью компенсации внутреннейположительной обратной связи по токувведена отрицательная обратная связьпо ЭДС двигателя, которая обеспечивает требуемое качество протекания 30 переходного процесса.Общий коэААициент усиления системы регулирования изменяется блоком8 деления обратно пропорциональнозначению частоты вращения генератора З 5 . 2, Этим достигается компенсация возмущения, вызванного изменением частоты вращения генератора 2,Способ и устройство имеют высокоебыстродействие за счет обеспечениябольших значений производной токаэлектропривода в начальный моментвремени, а также устойчивость и требуемую точность за счет измененияструктуры электропривода.45 Формула изобретения1. Способ регулирования токаэлектропривода по системе генератор- электродвигатель с сериесным возбуждением при рекуперативном торможении, заключающийся в регулировании тока возбуждения генератора, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества переходного процесса, измеряют значения ЭДС электрических машин и тока якорей, при токе якорей, равном нулю, задают ток возбуждения в независимой обмот1483579 Составитель В,ТрофименкоРедактор А.Долинич Техред М. Дидык Корректор Н. Кор Заказ 2848/52 Тираж 550 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытия 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 НТ СССР кий комбинат "Патент", г Ужгород, ул. Гагарина Производственно-из ке возбуждения генератора в направлении, обеспечивающем согласное наг правление ЭДС электрических машин, Фпри превышении ЭДС электродвигателя значения, равного сумме ЭДС гене 5 ратора и падения напряжения от тока якорей на. активном сопротивлении цепи якорей электрических машин, направление тока в независимой обмотке генератора изменяют на обратное,2, Устройство для регулирования тока электропривода по системе генератор-электродвигатель с сериесным возбуждением, содержащее регулятор тока 15 и датчик тока, выход которого подключен к соответствующему входу регулятора, така, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,. с целью повышения качества переходного процесса, в него введены блок сравнения, первый вход которого подключен к выходу регуляторатока, блок опорного напряжения, блокделения, первый вход которого подключен к выходу блока сравнения, коммутатор, первый и второй входы которого соединены с выходами соответственно блоков опорного напряжения и деления, а выход подключен к клеммам дляподключения,к регулятору тока возбуждения регулятора, датчики ЭДС генератора и электродвигателя, датчикчастоты вращения генератора; выходкоторого подключен к второму входублока деления, и блок измененияструктуры, выход которого подключенк управляющему входу коммутатора,а входы соединены с выходами датчиков.ЭДС и тока, причем выход датчика ЭДСэлектродвигателя подключен. также квторому входу блока сравнения.