Система подчиненного регулирования электропривода постоянного тока

(23) ПриоритетОпубликовано 05,03.76Дата опубликования 51) М. К 2 Р 50 заявки Мо Государственный комитет авета Министров СССРо делам изобретенийи открытий 53) УДК 621.313(54) СИСТЕМА ПОДЧИНЕННОГО РЕГУЛИРОВАНИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПОСТОЯННОГО ТОКАюче- атчиИзобретение относится к системам автоматического управления электроприводами постоянного тока, которые работают в режимах набросов нагрузки и в которых вследствие этого возникают значительные электрические и механические перегрузки. К таким электро- приводам относятся, например, приводы копающих механизмов одноковшовых экскаваторов, для которых характерно изменение нагрузки в широких пределах, включая работу на упор.В современных системах подчиненного регулирования, содержащих регуляторы тока и напряжения, токоограничение осуществляется за счет ограничения выходного сигнала регулятора напряжения,Известна система управления электроприводом постоянного тока по системе управляемый преобразователь-двигатель, содержащая включенное в канал управления преобразователем ограничивающее звено, на вход его уставки подключен регулируемый задатчик допустимого напряжения преобразователя, в цепи входа которого включены через ключевой элемент с выдержкой при размыкании элементы уставки, а вход ключевого элемента через элемент с характеристикой типа зоны нечувствительности подключен к выходу датчика тока. Такая система дает возможность хорошоформировать переходные процессы в пускотормозных режимах. Однако при воздействиинагрузки, превышающей стопорное значение,5 или при работе механизма на упор указаннаясхема недостаточно эффективно ограничиваетвыбросы тока двигателя, которые в этих случаях могут превысить допустимые значения.Особенно это касается систем с упругими ме 0 ханическими связями, в которых стопорениеисполнительного органа может сопровождаться также сильными колебаниями момента вмеханических передачах с амплитудами,близкими к пределу прочности механического5 оборудования.Цель изобретения - повышение надежностии долговечности работы электрического и механического оборудования за счет уменьшения выбросов тока двигателя и момента в ме 20 ханических передачах за допустимые значения и снижение колебательности этих величинпри воздействии на привод нагрузок, превышающих допустимое значение,Для этого в предлагаемой системе кл25 вой элемент включен между выходом дка напряжения и входом регулятора тока.На чертеже приведена схема предлагаемойсистемы подчиненного регулирования электроприводом постоянного тока.35 4 О 45 Двигатель 1 питается от преобразователя 2. Система регулирования с последовательным включением регулятором является двухконтурной. Внешний контур регулирования напряжения состоит из регулятора напряжения 3 с ограничивающими стабилитронами 4 и 5 и датчика напряжения 6, Внутренний контур регулирования тока содержит датчик тока 7, преобразующий сигнал, который поступает от шунта 8 в силовой цепи двигателя, и регулятор тока 9. На вход регулятора тока 9 поступает сигнал выхода регулятора напряжения 3 и сигналы обратных связей - линейной обратной связи по току и нелинейной обратной связи по напряжению двигателя. Последняя содержит ключевой элемент 10 с выдержкой времени на размыкание, с помощью которого на входной резистор 11 регулятора тока 9 подается сигнал от датчика напряжения б. Цепь включения ключевого элемента 10 получает питание от датчика тока 7 через нелинейный элемент 12 с характеристикой типа зона нечувствительности,Режим работы системы зависит от нагрузки двигателя. При таких нагрузках двигателя, когда напряжение датчика тока 7 не превосходит опорного напряжения Уэлемента зона нечувствительности, нелинейная обратная связь по напряжению в контуре тока не включена и система управления работает как обычная двухконтурная система подчиненного регулирования с последовательным включением регуляторов, Если же нагрузка привода увеличится так, что ток якоря 1, превысит на 10 - 13/о стопорное значение 7 топ, напряжение Г датчика тока станет больше, чем опорное напряжение С элемента 11. Г 1 ри этом на управляющий орган ключевого элемента поступит разность напряжений С, - С под действием которого ключевой элемент включится и сигнал от датчика напряжения 6 поступит на регулятор тока 9, Сигнал, поступающий от датчика напряжения, совпадает по знаку с сигналом от датчика тока и противоположен по знаку сигналу от регулятора напряжения. В результате этого в момент включения ключа 10 на преобразова 5 о 15 20 25 30 тель 2 через регулятор тока 9 поступает сильный сигнал, направленный на уменьшение напряжения преобразователя 2. Это вызывает интенсивное снижение напряжения преобразователя, уменьшение тока двигателя и момента в механической передаче. В дальнейшем, вследствие того, что напряжение преобразователя снижается, уменьшается и сигнал дополнительной обратной связи. Это способствует демпфированию колебаний тока двигателя и момента в упругой механической передаче. Отключение дополнительной обратной связи по напряжению в контуре тока происходит не сразу, а спустя время выдержки после того, как сигнал У датчика тока снова станет меньше опорного напряжения С, элемента типа зона нечувствительности, Введение выдержки времени сокращает количество повторных срабатываний ключа 10, что в конечном итоге делает более спокойными процессы в электроприводе, вызванные действием больших нагрузок. Величина выдержки времени выбирается больше, чем половина периода колебаний тока при стопорении привода, а глубина нелинейной обратной связи по напряжению в контуре тока - из условия заданного токоограничения в самом тяжелом режиме воздействия нагрузки, а также из условия наилучшего демпфирования колебаний момента в системах с упругими механическими связями. Формула изобретения Система подчиненного регулирования электропривода постоянного тока с регуляторами тока и напряжения, содержащая ключевой элемент с выдержкой при размыкании, управляющий вход которого подключен через элемент с характеристикой типа зоны нечувствительности к выходу датчика тока, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности и долговечности оборудования за счет повышения эффективности токоограничения, ключевой элемент включен между выходом датчика напряжения и входом регулятора тока.506105 аз 939/12ЦНИИП Тираж 882а Совета Министров СССи открытийая наб., д, 4/5 Изд, Мю 283сударственного комитет по делам изобретении Москва, Ж, Раушск одписное пография, пр. Сапунов Составитель В, Ткаченкодактор И, Бродская Текред А. Камышникова Коррсктор А, Дзес