Способ управления электроприводом по системе генератор —двигатель

с присоединением заявки гоПриоритет Государственный комитет по делам изобретений и открытий СССРОпубликовано 23,1 Х.1964. Бюллетень М 18Дата опуоликования описания 14.Х.1964 Авторыизобрете и Н. П, Лсншаксв и Г, Ф, Никола Заявитель СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ П СИСТЕМЕ ГЕНЕРАТОР - ДВИГАТЕЛЬблок-схемадложенно строиспосо оа.Ге ратор нуле триггера с предназна обмотки во вого состояния 1 со одним устойчивым чен для питания пер збуждения генераторбран по состояменным а Гири схем нием О окоь Пойпасиая группа М 75 ЖИзвестные способы управления электроприводом по системе генератор - двигатель с питанием обмоток возбуждения генератора от управляемого вентильного преобразователч широтно модулированными импульсами имеют 5 одно заранее заданное значение допустимого тока или скорости и не обеспечивают в связи с этим достаточного быстродействия регулирования.Предложенный способ позволяет получить 1 оптимальный по быстродействию закон ограничения тока и скорости. Он заключается в том что в обмотку возбухкдения генератора попеременно подают положительные и отрицательные импульсы напряжения с амцлиту дой, обеспечивающей насыщение генератора. Положительные импульсы имеют переменную ширину, определяемую временем, за которое ток или скорость достигнут допустимого значения, а отрицательные импульсы имеют по стоянцую ширину и подаются в течение промежутка времени, за который ток или скорость изменяются незначительно.На чертеке изооражена Уства для осуществления пре го кратковременных остановках двигателя Д и непосредственно перед пуском двигателя, а также используется для определения начала торможения двигателя,Симметричный триггер 2 слухкит для преобразования несимметричных импульсов, поступающих от генератора чулевого состояния для воздействия на формирующие каскады 3 и 4. формирующие каскады сооравытриггеров с одним устойчивым состоянием и предназначены для формирования цмпуль:ов с длительностью, достаточной для включения управляемых вентилей, питающих обмотку возбуждения генератора,Элементы 5 позволгпот исключить возмо и- ность подачи запускаюгцих импульсов от формирующих каскадов одцовремешю на управляющие электроды всех вентилей.Умцожители частоты 6 и 7 собраны по схеме триггеров с одним устойчивым состоянием и служат для питания управляемого вентиль- ного преобразователя сериями импульсов, что повышает надежность зажигания вентилей. Если в схеме применены не тцратроны, а другие типы вентилей (например, трицпсторы), то ум нож ител и частоты не нужны.Катодный повторитель 8 служит для разделения цепей умножителей частоты от цепей управляемых вентилей,Релейный элемент 9, предназначенный дляпигаиия обмотки возбуждения генератораимпульсами, модулированными по ширине,собран по схеме мостового инвертора науправляемых вентилях. К шунтам Л в цепиякоря двигателя подключены усилители постоянного тока 10. В схеме предусмотреныта кже катодные повтор ител и 11, предназначен.ные для разделения выходных цепей усилителей постоянного тока от входных цепей генераторов 12 и 13,Инверторы 14 позволяют использовать схему для ограничения скорости, полученной какфункция напряжения генератора или напряжения тахогенератора ТГ.Катодные повторители 15 предназначеныдля развязки входных цепей генераторов ограничения 12 и 13 от схемы установки ограничения скорости. Эти генераторы ограничениясобраны по схеме триггеров с одним устой;ивым состоянием. Инверторы 1 б обеспечиваютнеобходимую связь между генераторами ограничения 12 и 13 и формирующими каскадами3 и 4 и одновременно используются для реверсирования и переключения схемы на торможение.воздействием на блок управления 17,Генератор торможения 18 собран также носхеме триггера с одним устойчивым состоянием, Релейный элемент 19 служит для исключения импульсов, поступающих от генераторовограничения 12 и 13 при торможении двигателя.При неподвижном вале двигателя работаетгенератор нулевого состояния. Импульсы, поступающие от него, вызывают срабатываниесимметричного триггера 2 и попеременнуюработу формирующих каскадов 3 и 4. Формирующие каскады через умножизели часготы6 и 7 и катодные повторители 8 вызывают попеременное отпирание управляемых вентилей,Таким образом, к обмогке возбуждения генератора прикладывается переменное напряжение с частотой, равной частоте работы симметричного триггера 2. При этом отсутствуетползучая скорость двигателя.Для пуска двигателя при помощи блокауправления 17 разрывается одна из цепей передачи импульсов от симметричного триггера2 к формирующим каскадам, например, ккаскаду 3. Тогда от симметричного триггераимпульсы поступают лишь на формирующийкаскад 4, срабатывание триггера которого через умножитель частоты 7 и катодный повторитель 8 вызывает отпирание одной парыуправляемых вентилей.Напряжение генератора Г нарастает с максимальной скоростью, так как в обмотке возбуждения приложено напряжение, обеспечивающее насьпцение генератора.Напряжением, снимаемым с сопротивленийЙ, и Р 2, генератор нулевого состояния исключается из работы. Ток двигателя нарастает смаксимальной скоростью. Напряжение, снимаемое с шунта Яичерез усилитель 10 икатодный повторитель 11 подается на входгенератора ограничения 12, Когда ток двига 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 теля достигает максимально допустимого зна. чения, срабатывает генератор ограничения 12 и через формирующий каскад 3, умножитель частоты б и катодный повторитель 8 запускающий импульс поступит к другой паре управляемых вентилей, что приведет к их отпиранию и запиранию работавших ранее вентилей. Таким образом, меняется полярность напряжения, питающего обмотку возбуждения генератора. Ток двигателя уменьшается, Генератор ограничения 12 через определспое заранее заданное время займет исходное состояние, что вызовет через пнвертор 16, формирующий каскад 4, умножитель частоты 7 и катодый повторитель 8 новое переключение управляемых вентилей. К обмотке возбуждения генератора, таким обраом, прикладывается напряжение, вызывакнцее новос нарастание тока якорной цепи. 11 ри очень малом времени отрицательного импульса напряжения, подаваемого па обмотку возбуждения генератора, провал тока дьигателя полу. чается незначительным, сравнимым с помехами в якорной цепи.Нарастание тока двигателя вызовет новое срабатывание генератора ограничения 12, Так процесс протекает до тех пор, пока двигатель не выйдет на естественную характеристику, и величина тока двигателя не перестанет достигать допустимого значения,В схеме предусмотрено ограничение по скорости, так как к обмотке возбуждения генератора может прикладываться напряжение, значительно превышающее номинальное, при котором двигатель может разогнаться до скорости выше допустимой.Когда скорость двигателя достигнет допустимого значения, напряжения, снимаемого с сопротивления Я, (при вращении двигателя в другую сторону используется напряжение, снимаемое с сопротивления Р,), будет достаточно по величине для срабатывания генератора ограничения 12. Это вызовет переключение управляемых вентилей на уменьшение напряжения генератора. Скорость двигателч начинает уменьшаться, но так как генератор ограничения 12 возвращается через небольшие промежутки временив исходное состояние и происходит переключение управляемых вентилей на новое увеличение напряжения генератора, скорость двигателя колеблется незначительно. Схема ограничения скорости работает при токе двигателя, убывающем до значения, равного статическому, и продолжает работать при статическом токе все время, пока двигатель работает на допустимой скорости.Для перевода устройства в режим торможения двигателя блок управления 17 подает сигнал на искгночение через релейный элемент 19 из работы цепи, соединяющий один из генераторов ограничения, например, 12, с инвертором 1 б. Генератор ограничения 12 через формирующий каскад 3, умножитель частоты б, катодный повторитель 8 отпирает одну парууправляемых вентилей, и к обмотке возбу)кдения прикладывается напряжение, вызьп)аю. щее уменьшение напряжения генератора с максимальной скоростью. Ток двигателя меняет направление и достигает допустимой 5 величины, Это вызывает срабатывание генератора ограничения 13. Процесс ограшгчсння тока двигателя протекает аналогично процессу при пуске. При некотором напряжении генератора (или тахогенератора), соотвег ствующсм небольшой скорости двигателя, начинает работать 1 енера 5 ор нулевого состояния. Первый импульс гснсратора нулевого состояния вызывает срабатывание генератора т 01)можени 5 1 Ь. Ге 5 е 1)атор торможения через 15 релейПый элемент 19 Отк;Ояст Генеат)ры ограничения 12 н 13 от формирующих каскадов ) и 4. Генератор нулевого состояния срез симмстричный триСр 2, формирующие каскады 3 н 4, уми)кители частоты 6 н 7, ка тодные повторители 0 вызывает перскл очепие управляемых вентилей чсрсз равные проме)куткн В)смени. ТОИ двиГятеля б 11 стро сндСт ло нуля, и двигатель останавливается.При реверсировянин двигателя генератор 25 тормо)кения отключается с 5 Г 5 алом, подаваемым от блока управления 17, и процесс ограничения тока двигателя происходит до тех пор, пока скорость вра 5 ценя двигателя в Обратном направлении не ДОСТИГнет допусти. МОЙ.Закон изменения ограничений тока и скорости двиГателя должен Ооеспе 1 иВять Оптимальныйй по быстродействию процесс в системе Г - Д ьиду практически безынерционной работы схемы управления,Прсдмст изобретенияСносоо управления электроприводом по системс генератор - двигатель с питанием обмотки возоуждения СнсрОря От упяВляеъ 10 ГО вгл 5 тильного преобразователя импульсами, модулированными по н;ирине, о т л и ч а ющ и и с я тем, что с целью повышения быстродействия регулирования путем огранлещя тока (илн скорости) дви ателя по оптимальному закону, В Обмотку Возб)ужденн 5 Генератора подают попеременно положнтел 5- ные н отрицательные импульсы с амплитудоЙ, обеспечивающей насыщение генератора, прием ноложГтельные импульсы и 5 еОт переменную ширину, определясмуо временем, зя которое ток (нли скорость) достигает допустимого значения, а отрицательные импульсы имеют п)ст 05 нную 1 пннну и подаОтся В тсснне проме)куткя Вреенн, зя которьн Ток Нлн скорость) изменяется незначитсльно.