Устройство для двухзонного регулированияскорости вращения двигателя постоянноготока c зависимой системой управленияполем двигателя

Своз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 180869 (21) 1356526/24-07с присоединением заявки йо(23) ПриоритетОпубликовано 230181, Бюллетень Йо 3Дата опубликования описания 30. 01. 81 р 1)м3 Н 02 Р 5/06 ГоеударственныЯ комитет СССР оо делам изобретениЯ и открытнЯ,украинский государственный проектный институт "Тяжпромэлектропроект"(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДВУХЗОННОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ВРЩЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА С ЗАВИСИМОЙ СИСТЕМОЙ УПРАВЛЕНИЯ ПОЛЕМ ДВИГАТЕЛЯИзобретение относится к автоматическому регулированию скорости вращения электродвигателей постоянного тока и может быть использовано для электроприводов прокатных станов.Известны устройства для регули рования в широком диапазоне скорости вращения электродвигателей постоянного тока, при этом для глубокого регулирования напряжения на якоре двигателя, в случае питания его от статического преобразователя, применяетоя трансформатор с регулированием напряжения путем переключения числа витков первичной обмотки при помощи переключающего устройства .Щ .Наиболее .близким по технической сущности к предлагаемому. является устройство для задания скорости регулируемого.электропривода.постоянного тока. В этом устройстве опреде ление вторичного напряжения.преобразовательного трансформатора необходимого для изменения уставки ЭДС двигателя, при которой начинается ослабление его поля, выполнено при помощи сельсина приемника .(СП), который через редуктор связан с валом . переключающего устройства. трансформатора, кроме того, имеется дополни тельный сельсин для согласования ди. -апазона изменения .выходного напряже-фния СП с диапазоном изменения напряжения преобразовательного трансформатора 21 .Существенным недостатком известного устройства является косвенныйметод измерения и учета вторичногонапряжения трансформатора, в резуль тате чего уставка начала ослабленияполя электродвигателя не зависит отфактического его значения, определяемого как напряжением питающей сети, так и .величиной нагрузки. При 15 этом уставка начала ослабления полядолжна выбираться из условия обеспечения минимально допустимого угла регулирования, соответствующего максимальной нагрузке и минимальному на пряжению питающей сети. При меньшихнагрузках или большем напряжении питания сети. угол регулирования увеличивается, что приводит к улучшению энергетических показателей устройства за 25 счет увеличения потребляемой реактивной мощности.Цель изобретения, - уменьшение потребляемой. реактивной мощности вентильного электропривода.при двухзон- ЗО ном регулировании скорости вращенияэлектродвигателя с зависимой системойуправления его полем.Поставленная цель достигается тем,что ко вторичной обмотке силового трансформатора вентильйога преобразователя переменного. тока в постоянный подключен датчик напряжения, выход датчика напряжения подключен ко входурегулятора ЭДС двигателя с полярностьюпротивоположной полярности датчика ЭДС.На чертеже представлена блок-схема устройства.Устройство состоит иэ двух взаимосвязанных узлов, собственно системы, 1 регулирования частоты вращения и зависимой от нее,системы 2 управления магнитным потоком, при этом объектом регулирования является двигатель 3, якорь которого питается от регулируемого статического преобразователя 4, питание которого, в своюочередь, осуществляется от силовоготрансформатора 5. Вход преобразователя 4 соединен с выходом регулятораб скорости, один из входов которогосоединен с выходом задатчика 7 скорости, а второй вход с тахогенератором 8, установленном на валу двигателя 3,Обмотка 9 возбуждения двигателяпитается от регулируемого возбудителя 10, вход которого подключен к выходу регулятора 11 потока двигателя,при этом один из его входов, соединенс выходом регулятора 12 ЭДС двигателя. Один из входов регулятора 12 соединен с выходом датчика 13 ЭДС двигателя, а второй - с датчиком 14 напряжения, вход которого, в свою очередь, подключен ко вторичной обмоткетрансформатора 5.Работа устройства заключается в 4 Оследующем,В процессе увеличения задающегосигнала ы, на входе регулятораб, последний увеличивает напряжениепреобразователя 4, что приводит квозрастанию ЭДС двигателя 3. До техпорпока частота вращения двигателяниже основной, его ЭДС меньше номинальной, сигнал 0 на выходе датЮсчика 13 ниже сигнала задания Онтрпропорционального напряжению вторич;ной обмотки трансформатора 5., приэтом. регулятор 12 насыщен за счет на,личия на его входе разностного сигнала ЬЬх=,ОнтР.-озс, и сигнал на выходе регулятора 12 соответствует.заданию регулятора 11 на номинальныйпоток двигателя,Когда частота вращения двигателя3 достигает номинальной величины,сигнал на выходе. датчика 13, пропор- щциональный ЭДС двигателя, имеет значение задающего сигнала О р, навходе регулятора 12 При дальнейшем .увеличении сигнала задания на,частоту вращения щрегулятор б стре-мится к дальнеишему.повышению частоты вращения двигателя, увеличивая напряжение на его якоре, что вызывает увеличение ЭДС двигателя, и следовательно, сигнала на выходе датчика 13 Возникшая ошибка-дО = Он - О на входе регулятора 12 вйэывдетн.тФ, щс уменьшение сигнала на его выоде, а следовательно, уменьшение тока возбуждения двигателя и уменьшения его ЭДС. Уменьшение сигнала на выходе регулятора 12 происходит, до тех пор, пока сигнал ошибки д О на его входе не будет сведен к нулю в случае применения астатического регулятора или к некоторому минимальному значению, определяемому. конечным коэффициентом усиления в случае применения статического регулятора. Ослабление магнитного потока происходит до тех пор, пока происходит изменение сигнала на выходе регулятора 1, которое прекратится по достижении ЭДС двигателя заданного значения, соответствующего напряжению вторичной обмотки трансформатора 5. При этом сигнал на выходе регулятора 12 соответствует новому (ослабленному) значению потока двигателя, Таким образом, изменение выходного сигнала регулятора 12 при выходе его иэ насыщения при постоянстве сигнала задания Он,тр происходит за счет того, что регулятор б скорости, обеспечи-, вая соответствие скорости двигателя задающему сигналу, стремится изменить ЭДС двигателяв то время как регулятор 12, стремясь поддержать ЭДС двигателя неизменным, уменьшает поток двигателя. Изменение сигнала задания О р приводит к изменению уставки ЭДС, т. е. начала ослабления поля находится в точном соответствии с действительным напряжением вторичной обмотки трансформатора 5.Рассмотрим работу устройства при изменении нагрузки двигателя.В режиме холостого хода уставка на начало ослабления поля "н.тр.х.х. определяется напряжением. холостого хода трансформатора 5,и является максимальной. Этой уставке соответствует определенный угол регулирования Ы.преобразователя 4.При возникновении нагрузки напряжение на вторичной обмотке трансформатора 5.снижается,и, соответственно, снижается уставка начала ослабления поля Ун;тр.нвгр,а угол= х".х. регулирования практичес. - . ки остается неизменным. Следовательно, угол регулирования .в предлагаемом устройстве .не зависит от нагрузки.Аналогична работа устройства и при изменении напряжения питающей сетиТакимобразом, в .предлагаемом устройстве автоматическое изменение799092 Формула изобретения Состави.Лазаренко ТехрецН ь В.ЕремеевКовалева. Ко Синицкая тор Реда одписноеР ТЧ 1енного комитета Сетений и открытий-35, Раушская наб ир ИПИ Государс по делам изо 035, Москва, ка ВНИ д, 4/5 илиал ППП Патент , г. жго од, ул, Проектная,момента начала потока- двигателя .приизменении напряжения .вторичной обмотки силового трансформатора обеспечивает поддержание .минимального угларегулирования,.вентильного преобразователя, что приводит к уменьшению 5потребляемой реактивной мощности. 30.Устройство для двухэонного регулирования скорости вращения двигателя постоянного тока с зависимой системой управления полем двигателя, сбдержащее вентильный .преобразователь . переменного тока в постоянный, сило вой трансформатор вентильного преобразователя, регулятор частоты вращеМия.и регулятор ЭДС, о т л и ч аЬ щ е е с я . тем, что, с целью уменьшения потребляемой реактивной мощности, оно содержит датчик напряжения,подключенный своим входом ко вторичной обмотке, силового трансформаторавентильного преобразователя, выходдатчика, напряжения подключен ко входу регулятора ЭДС с полярностью, противоположной полярности датчика ЭДС. Источники информации принятые во внимание при экспертизе1. Статья "йеи сопсерпь п.дг 1 че ььсееа аког Ьо вгр в 1 Ьь", гоп апд Бйее епд/пеег, М 4, 1956.2. Авторское свидетельство СССР 9 173289, кл. 21 С 62/50, 1964 (прототйа).