Устройство форсирования возбуждения синхронного двигателя

ьья ОП КСАН ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл. Н 02 Р 9/14 осударственный комитетСовета Министров СССРпа делам изобретенийи открытий) Дата опубликования описания 10.05.77) Авторизобретения Файнб 71) Заявител 4) УСТРОЙСТВО ФОРСИРОВАНИЯ ВОЗБУЖДЕ СИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ 10 23) Приоритет43) Опубликовано 05,12,7 Изобретение относится к области электротехники, а точнее к электроприводам на базе крупных синхронных двигателей, приводящих, например, во вращение генераторы постоянного тока, служащие для питания электродвигателей прокатного стана типа блуминг, слябинг и др.Известны устройства форсирования возбуждения в функции напряжения питания 11, тока нагрузки 2, сигнала, упреждающего момент появления нагрузки 3 . Недостаток таких устройств заключается в запаздьтвании момента начала форсировки из - за запаздывания сигнала, выдаваемого используемым датчиком по отношению к моменту возникновения 1 б нагрузки на валу электродвигателя, вследствие чего изменение возбуждения синхронного двигателя зачастую начинается уже после исчезновения нагрузки на валу прокатного электродвигателя или ограниченности применения системы управления приводом, так как датчики, упреждающие момент появления нагрузки на валу, жестко связаны с заданным технологическим процессом и не реагируют на внезапное изменение нагрузки на валу из - за изменения технологического процесса 3,4) 25 Известно также устройство измерения измене.ния момента на валу прокатного двигателя путемоднократного и двухкратного дифференцирования сигнала тахогенератора, сочлененного с валом прокат.ного электродвигателя, что позволяет измерять любое внезапное изменение нагрузки на валу 5.Это устройство не измеряет мощность, необходимую для формирования сигнала на включение форсировки возбуждения синхронного двигателя.Цель изобретения - повышение быстродействия возбуждения при ударной нагрузке на валу прокатного электродвигателя.Эта цель достигается тем, что в известном устройстве форсирования возбуждения синхронного двигателя, вращающего генератор постоянного тока для питания прокатного электродвигателя, содержащем регулятор возбуждения и датчик момента, выполненный, например, в виде тахогенератора, сочлененного с валом прокатного электродвигателя, с подсоединенными к нему двумя блоками дифференцирования, выход второго дифференцирующего звена подключен в качестве одного из сомножителей к блоку умножения, ко второму входу которого подключен выход тахогенератора прокатного электродвигателя, а выход блока умножения под 53846910 20 25 30 35 40 45 50 Ф),60 ключен к устройству регулирования возбуждения синхронного двигателя.Предлагаемое устройство представлено на чертеже.С валом синхронного двигателя 1 сочленен генератор 2, питающий прокатный электродвигатель 3, с которым сочленен тахогенератор 4. К вы. ходу тахогенератора 4 подключены дифференциаторы 5, осуществляющие однократное и цвухкратное дифференцирование скорости прокатного электродвигателя 3. Выходы тахогенератора 4 и дифференциатор ов 5 подключены ко входу блока умножения 6. Выход блока умножения 6 подан на один из входов (а) регулятора возбуждения 7 синхронного двигателя 1. На другой вход (в) регулятора возбуждения 7 подан выход датчика 8 реактивного тока мощности или корректора, действующих по обычному каналу регулирования возбуждения синхронного двигателя 1.Устройство работает следующим образом. Мо. мент нагрузки ЬМ на валу прокатного двигателя при захвате возникает в момент времени т =:О, а ток Ласо статической нагрузки в прокатном двигателе, благодаря моменту инерции кинематической линии клети (якоря двигателя, шпинделей, валков и т,д.) и электромагнитной инерционности якорной цепи двигателя нарастает не мгновенно, а спустя некоторое время. По этой же причине изменение угла вылета ротора и реактивного тока в обмотке возбуждения синхронного двигателя (от тока холостого хода) также происходит не мгновенно.В тоже время сигналы начального отрицательного ускорения и второй производной скорости прокатного двигателя, возникают без запаздывания в момент приложения нагрузки к валу этого двигателя, они пропорциональны величине момента нагрузки ЬМ. Причем такой сигнал значительно опережает появление приращения тока (мощности) синхронного двигателя, Электрический сигнал, пропорциональный ускорению замедлению) и второй производной скорости двигателя, может быть получен, например, с помощью обычных дифференци. рующих контуров, подключенных к зажимам связанного с прокатным электродвигателем тахогенератора.Напряжение Отг на выходе тахогенератора 4 равно: Отг = СеФп, (3)где и - скорость вращения тахогенератораФ - поток возбуждения,Се - постоянная эдс.Напряжение Обм па выходе блока умножения 6равно:О, =О,дМ:С, ф дМ=И Р, г)где К - коэффициент пропорциональности (Ке=Се Р - мощность прокатки в момент захвата. Следовательно, напРЯжение Обм на выходе блока умножения 6 пропорционально мощности прокатки, на которую реагирует синхронный двигатель, Это напряжение в качестве максимально упреждающего форсирующего сигнала подается на вход регулятора возбуждения 7 синхронного электродвигателя 1.Наряцу с этим сигналом, которьй автоматически отключается, по времени или, например, третьим по счету импульсом второй производной скорости, в систему регулирования возбуждения синхронного двигателя поступают другие сигналы от датчика 8 (мощности), от корректора и т.д.Таким образом, поданньй в момент захвата максимально упрежденньй во времени управляющий сигнал, пропорциональньй мощности прокатного двигателя, обеспечивает необходимую начальную форсировку возбуждения синхронного двига. теля, которая в дальнейшем подцерживается функционально по обычным каналам регулирования,Как вариант в качестве блока умножения при реализации предлагаемого устройства может быть использован дополнительный, ненасыщенный тахо. генератор прокатного электродвигателя, к обмотке возбуждения которого подключены выходы дифференциаторов 5, подключенных к первому тахогенератору.Устройство применимо также и при быстром ( ударном ) выбросе нагрузки, например, при выбросе металла. При этом, так же как и при захвате металла, используются первая и вторая производные скорости прокатного электродвигателя, возникающие при динамическом выбросе скорости при выходе заготовки из клети, умноженные на величину этой скорости.В тех случаях, когда синхронный двигатель непосредственно приводит механизм, например валки прокатного стана, измерение изменения момента осуществя"ется посредством подключения дифференцирующих контуров к тахогенератору, сочлененному с синхронным двигателем, скорость вращения которого неизменна. Блок умножения в этом случае отсутствует, поскольку один из сомножителей не изменяется.Фор мула изобретения Устройство форсирования возбуждения син. хронного двигателя, вращающего генератор по. стоянного тока для питания прокатного электродвигателя, содержащее регулятор возбуждения и датчик момента, выполненный, например, в виде тахогенератора, сочлененного с валом прокатного электродвигателя, с подсоединенными к нему дву. мя блоками дифференцирования, о тли ч а ющ ее ся тем,что, с целью повьппения быстродействия при ударной нагрузке на валу прокатного электродвигателя, выход второго дифференцирующего звена подключен в качестве одного из сомножителей к блоку умножения, ко второму входу которого подключен выход тахогенератора прокатного электродвигателя, а выход блока умножения подключен к устройству регулирования возбуждения синхронного двигателя.538469 Источники информации, принятые во вниманиепри экспертизе: оставитель В. ТарасоехРед М. Ликович р Н, Ковале Редактор В. Фельдм Тираж 874 Пи Государственного комит по делам изобретени 113035, Москва, Ж - 35, РаЗаказ 5728/3 Подписноета Совета Министров Сй и открытийушскаянаб д 4/5 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная 3. Авторское свидетельство СССР кл. Н 02Р 9/14 Х 386473 от 1970 г.4, Электроприводы с полупроводниковым управлением, Синхронные приводы. "Энергия", 1967 г.1, Патент Японии кл. 55 С 023, Х 30142 от 1969 г. 332, Авторское свидетельство СССР кл. Н 02 Р 9/14 5 Электричество", Х 2, 1969 г., стр. 51-55 У 127740 от 1958 г.