Устройство для регулирования двухдвигательного электропривода

Союз Советскнх Соцналнстнцеских Республиксударстееиии 1 й иамитет СССР ие делим иэееретеиий и открытийтетковаио 05,04.79,5 юллетЕньУДК 621,3 167 (088,8) публик аиия описания 09.04.7(72) Авторы изобретения Е. Н. Харитонов, И. П. Хранилов А. Шеголев Ивачовский фили проектно-констэлектроприводу есоюзного н укторского инс промьтшленност) Заявите на транспо 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДВУХДВИГАТЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРОПРИВО Д "Г Известно также устройство, содержащеедвигатели постоянного тока с последователно соединенными якорными обмотками, подключенными к однофазному несимметрично.му выпрямителю, и полупроводниковый ключ,включенный между средними точками электродвигателей и диодами вынрямительногомоста 2.Недостатком устройства является ограниченность пределов регулирования натяжения транспортируемого материала, так каки данном устройстве нет контура для замыкания противоЭД(, ведомого двигателяи он не может раоотат. в тормозном режиме,вследствие чего уровень натяжения транс.портируемого материала органичен величи.ной статического момента ведомого механизма,то 151 елью изобретения яв диапазона регулирования ния транспортируемого м Достигается она тем,ковьй ключ соединен с выпрямителя и через в трансформатора с общеасширение ны натяжечяется велич атериала. что полуп одним из торичную й точкой овод ни. вы хо 1)ч обмотк электрик. Изобретение относится к области текстильной промышленности и может найти применение в перематывающих устройствах с малым моментом статичЕского сопротнвле. ния раскатной машины, а также в механизмах для транспортирования гибкого материала с малыми моментами статического сопротивления ведомого двигателя.Известен двухдвигательный электропривод текстильных машин с последовательным соединением якорных цепей 1 электрический дифференциал,Чэ), в котором регулирование натяжения транспортируемого материала осуществляется путем шунтирования одного из двигателей омическим сопротивлением. Уровень натяжения ткани регулируется путем изменения величины сопротивления, шунтирующего якорь ведомого двигателя.Недостатками такого устройства являктсн значительные потери энергии в омических сопротивлениях и ограниченные пределы регулирования натяжения транс портируемого материала в связи с малой эффективностью динамического торможения на малых скоростях 11. учно-исследовательскоготута по автоматизированномсельском хозяйстведвигателей, а первичная обмогка упомнцуто 1 о трансформатора цодклк)чена к цстсчцик цитации Выпрямителя.11 фиг. 1 представлена схема устройства длц регулирования двухдвигательцого при. вода, а ца фиг. 2эпюры напряжений 5 ц кпазистатическом режиме.Устройство для регулирования двухдвигательного электропривода содержит двигатели 1, 2 с последовательно соединенными якорными обмотками и подключенные к од. нофазному несимметричному выпрямителю 3полупроводниковый ключ, состоящий из двух встречно-параллельных тиристоров 4, 5, причем соединен он с одним из выходов выпрямителя и через вторичную обмотку б трансформатора 7 с общей точкой 8 элект родвигателей. Первичная обмотка 9 трансформатора 7 подключена к источнику питания )с. Управление тиристорами 4, 5 осуществляется посредством системы импульсно- фазового управления 1 О, на вход которого поступают сигналы с датчика натяжения 11.При регулировании угла, зажигания тиристора 4 меняется ток подпитки двигателя 1, что позволяет изменять величину натяжения транспортируемого материала вплоть до нуля. 25При регулировании угла зажигания тирцстора 5 меняется ток подпитки двигателя 2 и количество энергии рекуперируемой в сеть двигателем 1.Гри увеличении тока подпитки двигателя 2 количество рекуперируемой в сеть энергии также увеличивается, что выЗывает увеличение частоты вращения двигателя 2 и умень шение частоты вращения двигателя 1 и соответственно увеличение натяжения транспортируемого материала. Таким образом, регулируя,угол зажигания тиристора 5, можно изменять величину натяжения транспортируемого материала в больших пределах.Предлагаемое устройство предназначено для машин с большим диапазоном регулирования натяжения обрабатываемого мате риам, например, шлихтовальных, в которых каждому виду обрабатываемого материала соответствует свой определенный уровень натяжения и этот уровень колеблется от 30 кг до 400 кг. Причем минимальный уровень натяжения может быть обеспечен за счет момента статического сопротивления Мс а для обеспечения максимального уровня натяжения необходим добавочный тормозной момент на валу двигателя .50Эпюры цап ряже ни й построен ы без учета падений напряжений на индуктивностях якорной цепи, которые сеставлящт 5 - -10% от общего напряжения, и,значительно усложняют физическую карти ну,На фиг. 2 (а, б,в) представлены эпюры55 напряжений для случаякогда тиристорно 4 и 5 закрыты. На фцг. 2 а предетавлеца кривая изменения суммарного напряжения на двигателях.и 2 (сплогнцая линия). В момент времени 11 открывается тцрцстор 4, а время 1это момент открытия тирцстбра о.Зац 1 трихованные участки показывают величину падения напряжения на активном сопротивлении в якорной цепи и. они пропорциональны величине тока. На фиг, 2 б представлена кривая изменения напряжения ца двигателе 1. На фиг. 2 в представлена кривая изменения напряжения на двигателе 2.Так как рабочие органы и двигатели одинаковые, а вытяжка обрабатываемого материала мала, обе кривые одинаковы и величина их равна половине напряжения 1)в суммарного напряжения на двигателях 1 и 2.Режим работы, когда тиристоры Ф; 5 закрыты, возможен в том случае, если Мс 1).Мс 1. Натяжение обрабатываемого материала определяется в данном случае разностью моментов Мс 1 - Мсг.На фиг. 2 (г, д, е) представлены кривые изменения напряжений на двигателях 1 и 2 соответственно для случая, когда работает тиристор 4. Тиристор 14 открывается в полу- период, полярность которого указана ца фиг, 1 без скобок,и в этот же полупериод, согласно полярности проставленцой на об. мотке 9 трансформатора, будет работать тиристор 12. Тиристор 4 открывается в момент времени 1 г, при этом напряжение Угс, выбранное при проектировании, больше максимального напряжения на двигателе 1, прикладывается к точкам 13 и 8 (фиг. 1), поэтому напряжение на двигателе 1 с момента 1 увеличится до напряжения 1)гс, а на двигателе 2 уменьшится и станет равным разности 13 с - 1.)гс. В конце периода, когда Е р 1.)гстиристор 4 закрывается.В следующий полупериод (полярность на фиг. 1 обозначена в скобках) тиристор 4 не работает и поэтому напряжение на двигателях в этот полупериод одинаковое. Таким образом, за полный период, как видно из фиг, 2 (г и д), напряжение на двигателе 1 больше, чем на 2, поэтому ток, а соответственно и момент,.развиваемый двигателем 1, будет больше, чем у двигателя 2, значит уровень натяжения обрабатываемого материала снизится по сравнению с уровнем для случая, когда тиристоры 4 и 5 закрыты.На фиг. 2 (е, ж). представлены кривые изменения напряжений на двигателях 1 и 2 соответственно для случая, когда работает тиристор 4 С момента времени 1, и йо конца первого долупериода тиристор 5 закрыт, напряжение на двигателях одинаковое. В следующий полупериод,с момента времени Фг (открывается тиристор 4) домомента времени 1, напряжение на двигателях- олийаковое. Б момент времени 1 открывается тиристор 5, напряжение)ас . (полярностьобозцачецд в скобкдх) ириклддыидется к точкдм 8 и 13, поэтому цдпряжение на двигатели 1 с момента времени 1 будет определяться напряжением 11 и величиной противо ЭДС Е). С момента времени 1 т. к. полярность 1)г .совладает с направлениемЕ), происходит торможение двигателя 1 ц эежиме противовключения до момента смены полярности 1.)зс (полярность обозначена без скобок). После смены полярности 1.)гс происходит рекуперативное торможение двигателя 1 до момента, когда Е) = 1 гс. На двигателе 2 после открытия тирнстора 5 напряжение будет равно Ог = 1./. + 3 го -- Е до момента, когда Е,Ц + 1)гс. Таким образом, за полный период, как 15 видно из фиг. 2 .(е и ж), напряжение на двигателе 1 будет меньше, чем на 2, причем после момента времени 1, появляется возможность для протекания тока 1), совпадающего с Е), а это значит, что возникает тормозной момент на двигателе 1, поэтому натяжение обрабатываемого материала возрастет по сравнению с режимом, когда тиристоры 4 ц 5 закрыты.Путем воздействия на задающий сигнал сигналом обратной связи с датчика натяже ния 11 получим возможность поддерживать задайцый уровень напряжения. 1 сш)ль:н)дание изобретения позволит создать и)ивл машин для проводки или перемотки обрдбдтывдемого материала с ши. роким диапазоном регулирования натяжения без потерь энергии в ц)унтиру огцел) контуре.Формцла изобретенияУстройство для регулирования двухдви. гательного электропривода механизмов для обработки гибкого материала, содержашее двигатели с последовательно соединенными якорными обмотками, подключенными к вы. ирямителю, и полупроводниковый ключ, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, полупроводниковый ключ соединен с одним из выходов выпрямителя и через вторичную обмотку трансформатора с обшей точкой электродвигателей, первичная обмотка упомянутого трансформатора подключена к источнику питания выпрямителя,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Пастин С.,Князев Ю. Электрический дифференциал в поточных линиях. - Ж-л Электричество, 972, Юо 2,2. Авторское свидетельство СССР Мо 367514, кл. Н 02 Р 7/68, 1970.Редактор В. ЛукинЗа как 1546/46ПНИИПИ Росуда по делам П 3035; Москва Филиал ППЙ Паттор С Шел мирное 5 ая, 4 Составитель М. гтезд)орТехред О. Луговая КорреТираж 856 Подоирственного комитета СССРизобретений и окрьи ийЖ-З 5, Рауииская изб, д. 4нтэ, г. Ужгород, ул Проектн