Способ управления электродвигателем постоянного тока

Союз Созетсюа Социалмстмнеовн пни ЭТА СКОМУ СВИДВТВЛЬ(61) Дополнительное к авт. свил-ву влево 19,09,69 (21) 1363666/24-0 И, Кл, Н 02 Р 5/1 б с присоединением заявкосударетвенний юапет СССР еа делам нзобретвннй н аткрытнй,5 (088.8) дата опубликования описания 15.07.79(71) Зайвитель Украинский Государственный проектный институт мэлектропрое 4) СПОСОБ УПРАВЛЕ ТО Изобретение относится к электроприводам постоянного тока с большим диапазоном регу. лирования скорости и может найти применение, например, в металлургии.Известен способ управления электродвнгате. лем постоянного тока, согласно которому ре.гулнруют как угол зажигания вентилей преобразователя, питающего двигатель, так и вторич ное напряжение трансформатора, к которому подключен преобразователь 1).При этом способе регулирование частоты враа щения двигателя изменением напряжения на его якоре осуществляется в две ступенй:а) для получения низкой частоты вращения напряжение на якоре двигателя регулируется за счет изменения угла регулирования управляемого выпрямителя. При этом питавшее его переменное напряжение минимально, что обес. печивается, например, потенциал-регулятором, положением переключателя отпаек трансформа. тора и т,п.;б) для получения большой частоты враще. ния напряжение на якоре двигателя регулируется за счет изменения напряжения на выходе ЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО трансформатора, а именно вращением потенциал-регулятора или переключением числ" витков трансформатора, При этом исключена возможность изменения угла регулирования выпрямителя, т.е, выпрямитель становится пеуправляемым и не участвует в регулировании частотывращения,Таким образом, при управлении двигателемпо этому способу определенный диапазон регулирования частоты вращения двигателя дости.гается при помощи электромеханических устройств, например потенциал-регулятора, переключателя числа витков трансформатора и т,иТакое регулирование частоты вращения двига.теля совершенно непригодно в современныхэлектроприводах из-за высокой инерционнос.ти электромеханических устройств; ограниченной мощности в случае применения потенци.ал-регуляторов; .дискретности изменения частоты вращения и невозможности измененияее под нагрузкой в случае применения переключателей числа витков трансформатора,Ближайшим по сущности к изобретениюявляется способ управления двигателем посто.67478 тора- коэффициент, зависящи образователя (схемы схемы управления);- вторичное напряжени ра, которое, в свою быть записано как:й от типа пре ыпрямления и где ансформато., может55 чередь сформатоах; янного тока, питающимся от регулируемого вентильного преобразователя 121.В случае необходимости получения болыпо. го диапазона выпрямленного напряжения используется способ изменения напряжения, питаю. 5 щего преобразователь. Данный способ нашел широкое применение, в частности, при питании электродвигателей непрерьвных станов го. рячей и холодной прокатки, где имеет место большой диапазон регулирования скорости. 1 О При. этом весь диапазон изменения частоты вращения двигателя обеспечивается изменени. еМ-питающего его якорь напряжения, что может быть достигнуто изменением угла регули. рования преобразователя,15Однако при длительной работе с понижен. ной частотой вращения, т.е, при болыдих углах регулирования, имеет место низкий козффици. ент мощности преобразователя, увеличиваются искажения питающей сети, увеличиваются пуль. сации на якоре двигателя, Для исключения перечисленных недостатков широко используется способ снижения питающего преобразова. тель напряжения. Это изменение осуществляется при помощи электромеханических устройств 25 (например, контактных переключателейобмоток трансформатора) .Однако такой способ управления обладает тем недостатком, что вследствие изменения передаточной функции системы статйческиеи . дийамические характеристики электропривода измещцотся в зависимости от вторичного напряжения трансформатора,Передаточная функция разомкнутой системы . регулирования, определяющая статические и ди- З 5 Йамические "параметрЫ системы, записывается "в следующем"виде"Раз. 4 Я 4 с где Р, - передаточная функция регулятора; 40 Рг - передаточная функция вентильногопреобразователя; Е 4 - передаточная функция двигателя; Р, - передаточная функция обратной связи по регулируемому параметру, 4Передаточная функция преобразователя запи. сывается в виде: у 2 ЬЫХ д2)22 пчггксе Чг - вторичное напряжени ра в относительных 402 - максимальное значение вторичногонапряжения.Окончательно получается:Раз.=51214 окс4."БТаким образом, при изменении вторичногонапряжения трансформатора изменяется пере.даточная функция системы, т. е, статические и динамические параметры системы регулирования зависят от вторичного напряжения трансформатора,Целью изобретения является обеспечение постоянства статических и динамических пара.метров системы регулирования независимо от величины вторичного напряжения трансформаДанная цель достигается тем, что в способеуправления электродвигателем постоянного то. ка, заключающемся в воздействии на преобразователь, питающийся от трансформатора с регулируемым вторичным напряжением, сиг. Йалом, пропорциональным величине скоростной ошибки, дополнительно измеряют указан. ную величину напряжения и изменяют козффициент усиления системы регулирования обратно пропорционально величине измеренного сигнала. На чертеже приведена структурная схема системы регулирования, реализующая предло.женный способ, на которой приняты следующие обозначения: 1 - регулятор с передаточной функцией Е,; 2 - вентильный преобра. зователь с передаточной функцией Рг; 3 -трансформатор с переменным вторичным напря. жением Ог; 4 - двигатель с передаточнойфункцией Р; 5 - обратная связь по регулируемому параметру с передаточной функцией г; 6 -корректирующее звено с передаточ ной функцией Рь; 7 - датчик вторичного на.пряжения трансформатора.Сигнал Ог вводят в звено 6 таким обра эом, чтобы его коэффициент усиления изме. нялся обратйо пропорционально вторичному найряженйо-трансформатор 3, т,е, звено 6 имеет передаточную фуйкциюЬ 1 ГТогда, передаточная функция разомкнутой системы регулирования приобретает вид:раь=.фД.ь 6=Ъакси становится не зависимой от вторичного напр жеиия, трайсформатора.В качестве корректирующего звена 6 может быть применено, например, множительно-дели- тельное устройство, осуществляю 1 цее операциюЯХ-.;: - 6741786лято преобразователь, питающийся от трансформатора с регулируемым вторичным напряжением ьный сигналом, пропорциональным величине скороию стной ошибки,отличающийся тем, эмеря-что, с целью обеспечения постоянства статиатчи- ческих .и динамических параметров системырегулирования независимо от величины вторич. мно- ного напряжения трансформатора, измеряютуказанную величину напряжения и изменяют10 коэффициент усиления системы регулированияобратно пропорционально величине измеренного сигнала. где 05:О, - выходной сигнал регу 1 а 1; ра 1;- сигнал, пропорционалЪвторичному напряжентрансформатора 3, иемый при помощи дка напряжения 7.Таким образом, передаточная функция жительно.делительного устройства 6:Е ВЕЗначение сигнала О, на выходе датчика на пряжения 7, соответствующее максимальному вторичному нацряжению трансформатора 3, принято равным единице.15 Способ управления электродвигателем посто.янного тока, заключающийся в воздействии на 20 Редактор Д. Мепуришвнли Составитель В. КузнецоваТехред А. Богдан Коррек. Билак 856го комитета СССи открытийшская наб., д, 4l Тираж И Государственно елам изобретений осква, Ж, Рау одни сн аказ 4102/54 НИ 113035 илизл 11 ПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Формула изобретения Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1, Патент Великобритании Ме 946627,кл, Н 2 1, 1964,2. Статья "йечч сопсерта 1 п дгпе аувтеватог пот ярагр вИЬ" - 1 гоп апд атеИ Еп 91 пеег, Кф 4, 1956.