Устройство форсировки возбуждения дополнительных полюсов электрических машин в динамических режимах

(19) 01 сю Н 02 К 13/14"ьОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ром, оцинс выхоцс выхода выходлем. ОСУДАРСТВЕННЦЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И. ОТКРЫТИЙ( 71 Липецкий политехничес Шецринов(86) 1. Авторское свидетельство СССР Ъ 462283, кл, Н 02 К 13/14, 1963.2. Авторское свицетельство СССР584382, кл. Н 02 К 13/14, 19703, .Патент ПНР93640, кл, Н 02 К 3/20, 1979 г. (54) (57) УСТРОЙСТВО ФОРСИРОВКИ ВОЗБУЖДЕНИЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ПОЛЮСОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН В ДИНАМИЧЕСКИХ. РЕЖИМАХ, соцержащее усилитеаь, поцключенный к. обмотке цополнительных полюсов, и цат чик скорости изменения тока якоря, соецнненный с датчиком, тока, поцключениым к щунту, установленному в ныли якоря, о т л и ч а ю щ е е с я тем, . что, с целью повышения точности компевсации цемпфирующего влияния вихревых токов, оно снабжено реальным цифферен пирующим звеном, подключенным к цат чику скорости, и управляемым детектоиз вхоцов которого соединеном датчика скорости, цругойом дифференцирующего звена,цетектора соединен с усилите20 25 35 40 4550 55 1 10Изобретение относится к коллектор ным электрическим машинам, имеющим дополнительные полюсы цля обеспечения удовлетворительной коммутации.В машинах, работающих с быстро изменяющейся нагрузкой, магнитный поток Фдополнительных полюсов не успевает слеяовать за изменением тока Э якоря. Это отставание, являюцееся причиной ухуащения коммутации, вызвано цемпфируюшим действиемвихревых токов в массивных участках магнитной цепи.Известны технические решения, в основе которых лежат способы формировки воэбужцения (автоматической поцпитки) цопопнитепьных полюсов, в которых добавочная намагничивающая сила изменяется пропорционально око рости изменения тока якоря 1 и 2) .Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности являются усъройства, содержащие усилитель, поцклкь. ченный к обмотке дополнительных полюсов, и датчик скорости изменения тока якоря, соединенный с датчиком тока, подключенным к шунту, установленному в цепи якоря 3Однако регулирование по первой произвоцной тока якоря в принципе не может обеспечить совпадения во времениграфиков ЧЮ=ФЬ) 19 и 1 И)=ЗИ)Он, е и 3- номинальные значенияпотока и тока якоря. Перецний Фронт кривой ДЭ/3 6 при реальном дифферен цировании с учетом помехоустойчивости недостаточно крут, а зацний - излишне растянут, Поэтому хорошего совпадения кривых Ч и 4 И) в начальной стадии перехоцнго процесса можно добиться лишь пеной перерегулирования на завершающем участке. Попытки уве пичить помехоустойчивость реального циффвренцирующеге звена лишь усугубляют армечениые недостатки, Таким образом, форсировка аозбужцения цопол нительных полюсов по первой произвоц ной тока якоря обеспечивает удовлетворительную коммутацию лишь в опредвленном динамическом режиме.Цель изобретения - повышение Фоч ности компенсирования демпфорующего влияния вихревых токов.Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее усилитель,26243 2 подключенный к обмотке цопащитепьныхполюсов, и датчик скорости измерениятока якоря, соединенный с датчикомтока, подключенным к шунту, установ ленному в цепИ якоря, снабжено реальным дифференцирующим звеном, подключенный к датчику скорости, и управляемым цетектором, один из входов которого соединен с выхоцом цатчика ско 1 О рости, другой с выхоцом цифференцирующего звена, а выход детекторасоецинен с усилителем..По сравнению с сигналом на выхоце.Реального цифференцирующего звена 1" р 1 Ф сигнал на выходе второг реального 2 Рф 4дифференцирующего звенаимеетТ 4 Р+4более крутой фронт(гце Т.и Т поотоянные времени цифференцнрующихзвеньев, определяющие.интенсивность форсировкие Т н Т 4 - постоянныевремени фильтров), Олительнос 1 ь форсировки ограничивается интервалом времени, на котором знаки первой и второй реальных произвоаных тока якоря совпааают, Величина этого интервала в случае необхоаимости регулируется соответствующим выбором Т и Т 4, но в любом случае она меньше интервала времени, на котором .первая реальная производная тока отлична от нуля (с учетом условий помехозащищенности) .На фиг 1 прецставлено прецлагаемое устройство; на фиг. 2- график,гае кривая А- ток якоря в относительных еаиницах 1 Я )1 кривая Б - коммутирующий по- " ток в относительных единицах,Ч (М без подпитки цополнительных полюсов; кривая В - Я (1) при форсировке н.с.дополнительных поаосов по первой реальной щюиэвоцной тока; кривая ) - Я) при форсировке н.с. по второй реальной произвоцнпй)3 на фиг. 3 - графикиапострирующий преимущества второй реальной произвоцной тока для управления форс ировк ой коммутирующего токагце кривая К изображает 4 Й); кривая Й - первая реальная произвоцнаятока; кривая й - вторая реальнаяпроизводная, соответствующие графикамна фиг, 2) Сигнал, пропорциональный току якоря поступает с шунта 1, установленного в цепи якоря 2, цатчик 3 тока, служащий цля гальванической развязки силовой и управляющий цепей. С цатчи ка тока сигнал поступает на датчик скорости изменения тока якоря 4, Да3 ХО лее полученная величина повторно циффэренцируется реапьным цифференци рующнм звеном 5. В результате перечисленных операций на выхоце звена 5 имеется сигнал, пропорционапьный второй реапьной произвоцной тока якоря. Дпитепьность форснровки ограничивает управляемый цетектор 6, вхоцы которого подключены .к звеньям 4 и 5.Сигнал управления с детектора поступает на регулируемый усилитель 7, от кото рого осуществляется поцпитка обмотки цополнитепьных полюсов 8. Таким образом, предлагаемое устройство осуществляют форснровку н. с. обмотки цополнитепьных полюсов.Как вицно из кривых на фиг. 2 регу лирование по второй производной цает фактически полное совпадение графиков 262434и. В то же время воэможность улучшения совпадения этих кривых при регупировании по первой реальной проиэвоцной, с одной стороны, Ограничена усповиями помехозашищенностиа с другой - величиной перерегулирования,Испопьзование прецлагаемой форсимровки возбужцения цопопнитепьных по1 О пюсов электрических машин в динамическнх режимах по сравнению с существвующими решениями наиболее точноприближает к линейной зависимостикоммутирующего потока от тока яко15 ря при переходных процессах, что зиачитепьно повысит качество коммутацииколлекторных электрических машин ирасширит воэможности их испопьзова- Нияе1026243 оставитель С. Ш крец А.Бабинец дактор С. Юс орректор А,Тяско сное ж 687 Поцпирственного комитета СССР ретений и открытийЖ 35, Раушская наб., д. 4/8 6 Тир ИИПИ Госу по цепам и 5, Москва,Заказ 4872/4 ВН