Электропривод

СОНТЗ СОВ:ТСКИХСОЦИАЛИСИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 68490 9) 7/68, 7/74 ИЕ ИЗОБРЕТЕНИСВИДЕТЕЛЬСТВУ И АВТОРСК рощение и повышение эксплуатационнои надежности, С этой целью в электроприводе каждый из ведомых электроприводов 2, 3 выполнен по типу асинхронно-вентильного каскада с асинхронными двигателями 6, 12 с фазовыми роторами, неуправляемыми выпрямителями 7, 8 и 13, 14, инверторами 9, 15 и параметрическими стабилизаторами 10, 16 тока в цепях роторов асинхронных двигателей 6, 12 соответственно. Обмотка статора асинхронного двигателя подключена к выходу параметрического стабилизатора 10 тока. В электропривод введен пропорциональный регулятор 17, входом соединенный с выходом задатчика линейной скорости, а выходом - с управляющим входом инвертора 15. В электроприводе обеспечивается поддержание требуемого натяжения обрабатываемого материлаа 4 в разомкнутой системе, снижается трудоемкость изготовления, монтажа и наладки электропривода, 1 ил. УССР етных атарь, азарной скорости, Ве3 выполнены поного каскада.Первый ведомый электропривод 2 держит асинхронный двигатель 6 с фазг ротором, в цепи которого последовател включены по цепи постоянного тока не равляемые выпрямители 7 и 8 и инверто Выводы переменного тока неуправляем выпрямителя 7 соединены с выходом ста лизатора 10 тока, снабженного входами подключения к сети 11, Второй ведом электропривод 3 содержит асинхрон двигатель 12 с фазным ротором, в цепь торной обмотки которого последовател ор 9, ого биы о ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Институт электродинамики Аи Кировский завод по обработкеметаллов(56) Авторское свидетельство СССРМ 130093, кл, Н 02 Р 7/80, 1959,Авторское свидетельство СССРМ 1432715, кл. Н 02 Р 7/68, 1988,Авторское свидетельство СССРМ 1184065, кл, Н 02 Р 7/68, 1985,(54) ЭЛЕКТРОПРИВОД(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах для перемотки обрабатываемого материала. Целью изобретения является упИзобретение относится к электротехнике, в частности к электроприводам, обеспечивающим требуемое натяжение и линейную скорость движения обрабатываемого материала в процессе его перемптки,Цель изобретения - упрощение и повышение эксплуатационной надежности,На чертеже представлена функциональная схема электропривода.Электропривод содержит ведущий электропривод 1 и первый 2 и второй 3 ведомые электроприводы, выходные валы которых связаны через обрабатываемый материал 4. К входу ведущего электроп ривода 1 подключены выход задатчика 5 линейдомые электроприводы типу асинхронно-вентивключены по цепи постоянного тока неуправляемые выпрямители 13 и 14 и инвертор 15. Выводы переменного тока выпрямителя 13 соединены с выходом стэбализатора 16 тока, снабженного входом для подключения к сети 11. Инверторы 9 и 15, ведущий электропривод 1, обмотка статора асинхронного двигателя 12 снабжены выводами для подключения к сети 11, Обмотка статора асинхронного двигателя 6 первого ведомого электропривода 2 подключена к выходу параметрического стабилизатора 16 второго ведомого электропривода,Электропривод снабжен пропорциональным регулятором 17, выход которого соединен с управляюшим входом инвертора 15 в роторной цепи второго ведомого электропривода 3. Вход пропорционального регулятора 17 соединен с выходом задатчика 5 линейной скорости,Электропривод работает следующим образом,При включении питания напряжение сети 11 подается на входные зажимы ведущего электропривода 1, задающего линейную скорость Ч движения материала 4, и ведомых электроприводов 2 и 3, Управляющее напряжение на выходе задатчика 5 скорости равно нулю, При этом вращающий момент на валу электропривода 1 отсутствует и линейная скорость Ч движения материала также равна нулю, Вращающие моменты М 1 и М 2 возникают на валах ведомых электро- приводов 2 и 3 и направлены в противоположные стороны, тем самым создавая натяжение материала, Обрабатываемый материал 4 находится в натянутом состоянии и остается неподвижным в случае, если тянущие усилия со стороны электроприводов 2 и 3 уравновешивают друг друга. Тянущие усилия определяются величинами вращающих моментов М 1 и М 2 электроприводов 2 иЗ.Известно, что электроприводы 2 и 3 работают в режиме источника момента.Момент М 1 электропривода 2 определяется величиной тока параметрического стабилизатора 10 тока и величиной тока, ответвляющегося в статорные обмотки двигателя 6 от параметрического стабилизатора 16 тока.Момент М 2 электропривода 3 определяется напряжением, приложенным к статорным обмоткам двигателя 12, и величиной тока, ответвляющегося в роторную цепь двигателя 12 от параметрического стабилизатора 16 тока.Распределение тока параметрического стабилизатора тока 16 между статорными обмотками двигателя 6 электропривода 2 ироторными обмотками двигателя 12 злектроприводва 3 может быть получено из следующей сиСтемы уравнений:ф.16 = ф.с.2+ ф.р.з 5 Оф,с,2= фс 2 7 с,э;Ос 015 = Оф.с.2 + Ос 1 рз 53, где ф,16 - фазный ток на выходе параметрического стабилизатора 16 тока;ф с,2 - фазный ток, ответвлЯюЩийсЯ в 10 статорные обмотки двигателя 6 электропривода 2;ф,р,з - фазный ток, ответвляющийся в роторную цепь двигателя 12 электроприво- да 3; 15 Оф.с,2 - фазное напряжение, возникающее на статорных обмотках двигателя 6 электропривода 2;Есэ - полное эквивалентное сопротивление фазы статора двигателя 6 электроп риво да 2;Од 15 - значение выпрямленного напряжения на входе инвертора 15;Од.с,2 - значение выпрямленного напряжения на выходе неуправляемого мостового 25 выпрямителя 13;Осрз - значение выпрямленного напряжения на выходе неуправляемого мостового выпрямителя 14 при Яз = 1,Яд - текущее значение скольжения дви гателя 12 электроприовда 3, ТогдаОди 15с .э,3ф.с.2 35Ои 15 - Ос 3 ф.с.З = ф 16ис.э.АНаЛИЗ ВЫРажЕНИй ДЛЯ ТОКОВ ф.с.2 Иф,р,з показывает, что распределение тока парэметрического стабилизатора 16 тока между статорными обмотками двигателя 6 электропривода 2 и роторными обмотками двигателя 12 электропривода 3 определяется соотношением выпрямленного напряжения на входе инвертора 15 и выпрямленного напряжения на выходе неуправляемого мостового выпрямителя 14.Таким образом, установкой фиксированного угла управления инвертором 15 добиваются равновесного состояния тянущих усилий со стороны ведомых электроприводов 2 и 3. При этом величина натяжения устанавливается с помощью регулирования выходного тока параметрического стабилизатора 16 тока.Линейная скорость Ч движения материала 4 задается с помощью эадатчика 5 скорости. Напряжение управления с выхода задатчика 5 скорости подается на управля 16849025 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ющий вход электропривода 1. На валу электропривода 1 возникает вращающий момент, который приводит в движение материал 4 с заданной линейной скоростью, При этом происходит разгон двигателей 6 и 12 электроприводов 2 и 3, По мере разгона изменяется величина скольжения Яз двигателя 12 электропривода 3, При этом напряжение управления с выхода задатчика 5 скорости подается на управляющий вход инвертора 15 через пропорциональный регулятор 17, изменяя фиксированный угол управления так, чтобы соотношение выпрямленного напряжения на входе инвертора 15 и выпрямленного напряжения на выходе неуправляемого мостового выпрямителя 14 оставалось неизменным, Гем самым поддерживается равновесие тянущих усилий в процессе разгона электропривода После разгона при установившейся и равной заданной линейной скорости материала 4 в начале перемотки радиус рулона на валу двигателя ведомого электропривода 2 максимальной, а его частота вращения минимальна, На валу двигателя 12 ведомого электропривода 3 радиус рулона минимальный, а его частота вращения максимальна. Ведомые сетью инверторы 9 и 15 работают при фиксированных углах управления, при этом угол управления инвертором 15 такой, что эквивалентное сопротивление цепи выпрямленного тока ротора двигателя 12 ведомого электропривода 3 больше эквивалентного сопротивления обмоток статора двигателя 6 ведомого электропривода 2, Поэтому в ротор двигателя 12 ведомого электропривода 3 в начале перемотки ответвляется минимальный ток параметрического стабилизатора тока 16, и на его валу создается минимальный момент, а в статор двигателя 6 ведомого электропривода 2 ответвляется максимальный ток, и на валу его двигателя 6 возникает максимальный момент.По мере перемотки обрабатываемого материала радиус рулона на валу ведомого электропривода 2 уменьшается, а радиус на валу ведомого электропривода 3 увеличивается. При этом частота вращения двигателя 6 ведомого электропривода 2 увеличивается, а частота вращения двигателя 12 ведомого электропривода 3 уменьшается, Уменьшение частоты вращения двигателя 12 ведомого электропривода 3 приводит к увеличению выпрямленной ЭДС ротора на выходе мостового выпрямителя 14, Поэтому эквивалентное сопротивление роторной цепи ведомого электропривода 3 по отношению к выходным зажимам параметрического стабилизатора 16 тока уменьшается, а ток, ответвляющийСя в роторную цепь ведомого электропривода 3, увеличивается. В то же время ток, ьтветвляющийся в статор двигателя 6 ведомого электропривода 2, уменьшается. Это приводит к требуемому перераспределению выходного тока параметрического стабилизатора 16 тока между статором двигателя ведомого электропривода 2 и ротором двигателя ведомого электропривода 3, а следовательно, и к соответствующему изменению моментов асинхронных двигателей 6 и 12 ведомых электроприводов 2 и 3 при изменении радиусов рулонов в процессе перемотки, вследствие чего и поддерживается натяжение материала 4.Выполнение ведомых электроприводов по типу асинхронного вентильного каскада с последовательным соединением преобразователя и параметрического стабилизатора тока в цепи выпрямленного тока ротора в каждом позволяет обеспечить поддержание требуемого натяжения обрабатываемого материала в разомкнутой системе и тем самым значительно упростить систему управления электроприводом в целом, а использование в электроприводе асинхронных двигателей и параметрических стабилизаторов тока позволяет повысить его надежность. Кроме того, снижается трудоемкость изготовления, монтажа и наладки электро привода,Формула изобретения Электропривод, содержащий ведущий и два ведомых электропривода с валами, связанными между собой обрабатываемым материалом, задатчик линейной скорости, выход которого соединен с управляющим входом ведущего электропривода с силовым входом для подключения к сети, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения и повышения эксплуатационной надежности, каждый из ведомых электроприводов выполнен по типу асинхронно-вентильного каскада с параметрическим стабилизатором тока и преобразователем, выполненным в виде последовательно соединенных по цепи постоянного тока двух неуправляемых выпрямителей и инвертора с выводами для подключения к сети, выводы переменного тока одного неуправляемого выпрямителя соединены с выводами обмотки ротора асинхронного двигателя данного ведомого электропривода, а выводы переменного тока второго неуправляемого выпрямителя - с выходом параметрического стабилизатора тока этого же ведомого электропривода. снабженного входом для подключения к сети, статорная обмотка асинхронного113035 каз 3514 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР электродвигателя первого ведомого электропривода подключена к выходу параметрического стабилизатора тока второго ведомого электропривода, ствторнэя обмотка которого снабжена зажимами для подключения к сети, и введен пропорциональный регулятор, входом соединенный с выходом задатчика линейной скорости, а выходом - с управляющим входом инверто ра второго ведомого электропривода.