Способ автоматического регулирования

Ссюа Советских циалистически Республикависимое от авт. свидетельствааявлецо 09,111.1966 ( 1061435/26-24 л. 21 с, 46,5 исоединением заявкиМПК С 05УДК 621,3.078-83(088.8 ритет Комитет по долам иаобретеиий и откры при Совете й 1 ииистр СССРОпубликовано 16,7.1967,летень1 ата опубликования описания ЗО.И.196 Авторыпзобрсгепи А. Я. Лернер, С. И. Бернштейн, Б, Г. Волик и А, Ф. Барышевнститут автоматики и телемеханики (технической кибернетики) 3; явите ОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВА М 01 ЦНОСТИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ТИПА ГЕН ЕРАТО Р - ДВ И ГАТЕЛ Ь 2 атора, поддерживая препачепця температуры наса двигателя и скорост нои могцпосделно донгрева, главвращения ег5 На фиг. 1ва для реалфиг. 2 - оси нагрузки;лцтелей с0 тельцостц. тц гспер стцмые 3 ного тоо вала. изображзации п ионные х на фиг,гастрашаа ена блок-схема устройстредлагаемого способа; на арактеристики двигателя 3 - характе 1 гнстпка успемой зоной нечувствцИзвестны способы автоматического регулирования мощности электроприводов типа генератор - двигатель, основанные на раздельном возбуждении лиоо генератора, либо двигателя. Однако эти спосооы позволяют управлять могцностью электропривода, если заранее достаточно полно заданы условия и режимы его работы привода.Предлагаемый способ позволяет автоматически регулировать мощность электропривода как по цепи возбуждения двигателя, так и по цепи возбуждения генератора в зависимости от тску)цео режима работы агрегата. Для этого выбирают опорное значение мощности генератора, исходя из оценки характера условий работы привода, и измеряют текущие значения мощности генератора и скорости вращения вала. При скорости вращения вала, меньшей номинальной, регулируют возбуждение генератора, а при скорости вращения вала, большей номинальной, регулируют возбуждение двигателя, непрерывно поддерживая опорное значение мощности генератора,Для повышения надежности привода при работе в области моментов нагрузок, температуры нагрева, главного тока двигателя и скорости вращения его вала,выходящихзарасчетпые границы, измеряют температуру нагрева двигателя и значение его главного тока и непрерывно корректируют величину опорСхема содержит: генератор 1; двигатель 2:устройство 3 возбукдепия генератора; устройство 1 возоужденця двигателя; датчик д мощ ности; сравнивающее устройство б; рслс 7 и.- рекгцочения регулирующих органов; стабилизирующее устройство Ь по каналу управления гозбужденцем генератора; стабилизирующее устройство 9 по каналу управления возбужде ццем двигателя; датчик 10 тока; усилитель 11с настраиваемой зоной нечувствительности; стабилизирующее устройство 12 в цепи регулирования тока; устройство 13 вычисления температуры; усилитель 14 с настраиваемой 25 зоной нечувствительности; стабилизирующееустройство 15 в цепи регулирования температуры; датчик 16 скорости вращения; усилитель 17 с настраиваемой зоной нечувствительности; стабилизирующее устройство 18 в це пц регулирования скорости врмцепия,5 10 3Зона нечувствительности (см. фиг. 3) соответствует максимально допустимому значению главного тока ф 1, для усилителя 11, максимально допустццрй температуре нагрева Т для усилителя 14 и, максимально допустимои скорости врайФУфФ дляусилителя 17,Когда привод раоотает в области расчетных допустимых моментов нагрузки и скорости вращения, ограниченных пределами Ми п (фиг. 2), действует канал регулирования заданной мощности Уо(Ль Ль Жз, Ж). Эта область разбита на две зоны, В зоне 1 возбуждение двигателя остается равным номинальному значению У (Ф=Ф=сопз 1), а возбуждение генератора изменяется таким образом, чтобы выполнялось условие Я=УО. В зоне 11 возбуждение генератора остается равным 110, а меняется возбуждение двигателя (Фд.Ф). Границей зон является линия д, номинальной скорости вращения двигателя.Процесс регулирования протекает, как в обычной системе, по отклонению ЛФ=Ло - Л, действующему в зоне 1 по каналу управления возбуждением генератора, а в зоне 11 - по каналу управления возбуждением двигателя. Переход с одного канала на другой осуществляется с помощью реле 7, на вход которого поступает сигнал с датчика 1 б скорости вращения. Разбиение области регулирования на две зоны позволяет с помощью машин меньшей мощности, чем установленная, охватить большую область работы.В рассмотренной области работы сигналы на выходе каналов регулирования главного тока, температуры и скорости вращения отсутствуют. Как только нагрузка превысит максимальный момент М, а следователы о, и значение главного тока 1 (М = СФ(, где Фд -- сопз 1) превысит предельно допустимый 1 на выходе усилителя 11 появится сигнал, который, пройдя через стабилизирующее устройство 12, изменит заданную мощность Л, и выберет такую характеристику Ф при которой 1 = 1,. Таким орбазом, усилитель 11 в этом случае выполняет функции двух звеньев: коммутирующего элемента и сравнивающего устройства.Сигнал рассогласования Я=1, - 1 на выходе усилителя 11 всегда имеет один и тот же знак в отличие от обычных систем регулирования. Это позволяет осуществить естественный переход в область нормальной работы после исчезновения возмущения на валу двигателя. В рассматриваемом режиме автоматически собирается каскадная схема регулирования тока.Работа с моментами нагрузки, длительно превышающими номинальное значение, но не достигающими максимально допустимых значений, вызывает повышенный нагрев машины. Когда температура Т нагрева на выходе устройства 18 достигает предельно допустимого значения Т на выходе усилителя 14 появится сигнал, пропорциональный рассогласова.- нию КТ=Т, - Т, который через стабилизиру 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 ющее устройство 15 ограничивает мощность У до величины, соответствующей Т=Т. Ограничение по температуре может действовать совместно с ограничением по току, что вполне допустимо, так как оба ограничения действуют в сторону снижения заданной мощности.Температура нагрева электродвигателя может быть ьычислена на основе простейшего уровнления теплового баланса:О - +=ИЖ Т=-. +,р,где: О - постоянная времени нагрева; к - коэффициент пропорциональности, зависящий от сопротивления обмоток и коэффициента теплоотдачи; т - температура перегрева; т,р температура окружающей среды.Таким образом, для вычисления температуры необходимы три блока: квадратор, апериодичсское звено и сумматор, Для тех приводов, которые снабжены устройствами измерения температуры, необходимость в вычислении температуры отпадает, и система регулирования упрощается.Работа канала регулирования предельно допустимой скорости вращения двигателя идентична действию каналов тока и температуры.В качестве стабилизирующих устройств для блоков 8, 9, 12 и 15 могут быть использованы пропорциональные звепья, для блока 18 - пропорционально-дифференцирующее звено.Предмет изобретения1. Способ овтома гического регулирования мощности электропривода типа генератор двигатель, основанный па раздельном возбуждении генератора и двигателя, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей привода при его работе в области расчетных допустимых моментов нагрузки и скорости вращения вала двигателя, выбирают опорное значение мощности генератора, исходя из оценки характера условий работы привода, измеряют текущие значения мощности генератора и скорости вращения вала и при скорости вращения вала, меньшей номинальной, регулируют возбуждение генератора, а при скорости вращения вала, превышающей номинальную, регулируют возбуждение двигателя, поддерживая непрерывно опорное значение мощности генератора.2. Способ по п, 1, отличающийся тем, что. с целью повышения надежности работы привода при его работе в области моментов нагрузок, температуры нагрева, главного тока двигателя и скорости вращения его вала, выходящих за расчетные границы, измеряют температуру нагрева двигателя и значение его главного тока и непрерывно корректируют величину опорной мощности генератора, поддерживая предельно допустимые значения температуры нагрева, главного тока двигателя и скорости вращения его вала, 19615219 Я 52 Составитель И, Шувалова омов Техред Т. П. Курилко Корректоры: Л. В. Наделяес и Е. Н. Гудзонедактор ппографпя, пр. Сапунова,Заказ 1922/8 Тираж 535 ПодписпоЦНИИПИ Комитета по делам пзобрстсний и открытий при Совете Министров СССРМосква, Центр, пр. Серова, д. 4