Способ зависимого управления полем двигателя постояного тока и устройство для его осуществления

и 11 617798 Саоз Советских Соеалистичвских Рвслублик(61) Дополнительное к авт. свид-ву 51) М. Кл.2 Н 025/06 9645/2 2) Заявлено 05,08.7 инением заяв с при осударстввнныи комитет овета Министров СССР(72) Авторы нзобрсгсния истрак и М, И. Лапидус 1) Заявитель СПОСОБ ЗАВИСИМОГО УПРАВЛЕНИЯ ПОЛЕМ,ГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА И УСТРОЙСТВО.,ДЛЯ ЕГО ОСУ 1 ЦЕСТВЛЕНИЯсед ня( 1) 1 н Л - кратностгрузкик помин1 н - номиналЙн - сопротиь мального тока на я по отношению ь макси двигател альному ьный то ление я к двигателя; корной цепи. Изобретение относится к области вентильного электропривода постоянного тока и касается двухзонного регулирования скорости с зависимым управлением полем двигателя.Известен способ двухзонного регулирования скорости двигателя постоянного тока путем зависимого управления полем в функции его ЭДС при работе в диапазоне скоростей, превышающих основную,Недостатком известного способа является то, что заданное значение ЭДС, по достижении которого начинается автоматическое ослабление поля двигателя, остается неизменным, не зависящим от режима нагрузки привода.Заданная неизменная величина ЭДС Е, при известном способе должна выбираться из расчета, чтобы при максимальном токе статической нагрузки двигателя напряжение на его зажимах не превосходило номинального значения /н, т. е. Отсюда следует, что установка заданияЭДС должна быть меньше номинальной ЭДС двигателя. Следовательно, в диапазоне нагрузок, меньших максимальной, на пряжение на якоре двигателя остается меньше номинального, что ухудшает использование мощности двигателя и снижает созр установки.Цель изобретения - улучшение использо вания мощности двигателя и повышениесоз е установки.Это достигается тем, что задание ЭДСдо некоторого определенного значения напряжения двигателя сохраняют на неиз менном уровне, ограниченном условиямидинамического запаса по напряжению преобразователя и не зависящем от возможной максимальной кратности нагрузки (что обычно соответствует Е=Ен, а при боль шнх снижают указанное задание, поддерживая постоянство напряжения на за нмах двигателя.Для того, чтобы во всем диапазоне нагрузок напряжение на зажимах двигателя 25 не превышало номинальной величины, уставка ЭДС прп токах, больших номинального, снижается в функции превышения величины действительного напряжения двигателя пад заданным с помощью дополни тельного сигнала, пропорционального ука 6177985 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 занному превышснию напряжения и противоположного по знаку основному задающему сигналу.В результате повьппаются энергетические показатели установки, так как улучшается использование мощности двигателя и повышается соз с установки.На фиг. 1 представлены зависимости напряжения на зажимах двигателя от тока нагрузки при изменении тока в пределах до 200% от номинального; на фиг. 2 приведены соответствующие зависимости заданного значения ЭДС Е, от напрякения двигателя Ез=1 (Уг); на фиг. 3 - схема устройства для осуществления предложеншгго способа.Кривая а изображает зависимость У,= / (1) при задании уставки ЭДС по известному способу двухзонного регулирования с зависимым управлением полем двигателя; кривая б - зависимость Уд - 1(1) при задании уставки ЭДС по предлагаемому способу зависимого управления полем; кривая в иллюстрирует зависимость Е,=(Уд) прп формирогании закона изме- пения уставкн ЭДС по предлагаемому способу; кривая г изображает зависимость напряжения Уд от ЭДС при холостом ходе двигателя; кривая д - зависимость Уд=(Е) при максимальном токе нагрузки.Как следует из фиг. 2, в диапазоне нагрузок 1(1 уставка Е,=Е. С момента 1=1, когда Уд достигает значения У, уставка ЭДС снижается так, чтобы напряжение на двигателе поддерживалось на номинальном уровне (с точностью до статической ошибки 6). В предельном случае прн максимальном токе нагрузки Е уменьшается на величину, пропорциональную (Х - 1) 1 н РяСравнение кривых а и б на фиг. 1 показывает, что предлагаемый способ обеспс ивает повышение энергетических показа,елей установки за счет более высокого напряжения на двигателе во всем диапазоне изменения нагрузки.Выигрыш в энергетических показателях (улучшение использования мощности двигателя и повышение соз р установки) характеризуется заштрихованной на фиг, 1 площадью.Приведенная на фиг. 3 схема устройства, реализующего предложенный способ, содержит регулятор 1 напряжения, датчик 2 напряжения, регулятор 3 ЭДС и датчик 4 ЭДС, Выход регулятора 1 напряжения подключен к одному из входов регулятора ЭДС, который другим входом связан с источником основного задающего сигнала,Регулятор 1 одним входом соединен с источником эталлонного задающего сигнала, а другим входом - с выходом датчика 2 напряжения. Соответственно выход датчика 4 ЭДС соединен с входом регуля 4тора 3. Датчики 2 и 4 связаны с двигателем, а выход регулятора 3 -- с входом регулятора тока возбуждения.На один из входов регулятора 1 напряжения подан эталонный сигнал Уэт, пропорциональный номинальному напряжению двигателя У. Полярность Уат такова, что стабилитрон в цепи обратной связи регулятора 1 шунтирует регулятор, и его выходное напряжение равно нулю. На другой вход регулятора 1 встречно У подан сигнал с выхода датчика 2 напряжения, пропорциональный напряжению двигателя Уд, При значении Уд=Уна выходе регулятора 1 присутствует нуль и на входе регулятора 3 ЭДС действует только задающий сигнал У,пропорциональный номинальному значению ЭДС двигателя Е.При значениях Уд) У, что соответствует режиму нагрузки 1=1, на выходе регулятора 1 появляется сигнал, встречный У,уменьшающий заданное значение ЭДС Е до величины, при которой напряжение на двигателе превышает в пределах статической ошибки б номинальную величину У. Зависимость выходного сигнала регулятора напряжения Урот У изображает кривая 1 на фиг. 2.В предельном случае заданное значение ЭДС на входе регулятора соответствует выражению (1).Уставка ЭДС сравнивается на входе регулятора 3 с выходным сигналом датчика 4 ЭДС пропорциональным действительной ЭДС двигателя.Формула изобретения1. Способ зависимого управления полем двигателя постоянного тока вентильного электропривода путем изменения тока возбуждения в функции ЭДС, отл и ч а ющ и й с я тем, что, с целью улучшения использования мощности двигателя и увеличения соз р установки, задание ЭДС при значениях напряжения двигателя, меньших номинального, сохраняют на неизменном уровне, ограниченном условиями динамического запаса по напряжению преобразователя, а при больших напряжениях снижают указанное задание пропорционально превышению величины действительного напряжения двн ателя над заданным, поддерживая постоянство напряжения на зажимах двигателя.2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее регулятор ЭДС, отличающееся тем, что опо дополнительно снабжено регулятором напряжения, выход которого подключен к одному из входов регулятора ЭДС, два входа регулятора пгпряжения подключены к источнику задающего напряжения и к датчику напряжения двигателя, а в цепь его обратной связи включен стабилитрон.617798 н НУ 1 л )н 8 З Составитель В. Ткачев Техрсд Н, Рыбкина сдактор Т. Рыбало рректор Е, Хмелева Заказ 274/18 Изд.545НПО Государственного комитетапо делам изобретений113035, Москва, Ж, Рау писное нпография, пр. Сапунова,д н з н 7 нФиг.Тираж 892овета Министров СССРи открытийская наб., д. 4/5