Устройство для автоматического регулирования процессов переходных режимов электропривода

Класс 21 с, 59 СССР69816 ОПИСАН ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУА. И, Васильев и М. К. Блудов Устройство для автоматического регулирования процессов переходных режимов электроприводаЗаявлено 17 мая 1941 года в Народный комиссариат электропромышленности СССР за43592 (306811)Опубликовано 31 декабря 1947 года рости определенную закономерностьвида:и л- = сопв 1,йз С помощью наиболее распространенных систем автоматического регулирования электропривода возможно получение определенной закономерности для регулируемой величины в установившемся режиме и приведение системы в новое равновесное состояние в минимальное время при минимальных отклонениях регулируемой величины от предписанных значений. Вид функции регулируемой величины в период стабилизации особого значения не имеет.В практике, однако, требуется и другой, более сложный вид автоматического регулирования, заключающийся в получении определенной закономерности изменения регулируемой величины в процессе переходного режима.Так, например, для осуществления плавного изменения скорости в различного рода подъемных сооружениях необходимо в процессе изменения скорости, т. е, в течение переходного режима, иметь для ско 1 гф Для осуществления такой илихотя бы приближающейся к ней зависимости имеется ряд схем, как, например, схемы с управляемыми ртутными выпрямителями и специально сконструированным кулисным механизмом фазорегулятора, позволяющего получать изменение угла регулирования и, соответственно, выпрямленного значения э, д. с.Применяются также электроприводы по схеме Леонарда с соответственно подобранными параметрами и включением дополнительной машины, шунтирующей обмотку возбуждения генератора.Для так называемого безмаховичного привода (когда маховиком служит, ротор двигателя) желательно иметь гиперболическую зависимость между моментом двигателя и его скоростью. Эта зависимость179должна особо сохраняться в процессе изменения скорости, т. е. припереходных режимах, Для указанной цели применяются схемы с введением изменяющих свою величинув зависимости оттока в главной цепиугольных сопротивлений, включенных в цепь возбуждения двигателя.В часто реверсируемых двигателях желательно, чтобы время реверса было минимальным; однако,так как ускорение лимитированомаксимально допустимым током,то это приводит к необходимостииметь при переходном режиме ток1=сопим. В указанном случае применяются, например, схемы Леонарда с включенной в главнуюцепь дополнительной машиной, поддерживающей ток постоянным повеличине в период переходногорежима.При применении управляемыхртутных выпрямителей имеютсясхемы с так называемым ограничением тока, что достигается подмагничиванием пиковых трансформаторов током, текущим по цепи,Для экскаваторов требуется специальная форма характеристики, которая может быть получена при помощи схемы Леонарда или жв припомощи управляемых ртутных выпрямителей с применением устройства, позволяющего менять угол регулирования в функции тока, текущего в цепи.В последнее время для автоматизации переходных режимов применяются особые генераторы, работающие по принципу машины Розенберга.Вышеуказанные устройства и способы автоматизации протекания переходных режимов и построенияискусственных характеристик имеют,ряд недостатков, важнейшими изкоторых являются:1) Ограниченность числа закономерностей изменения регулируемыхвеличин.2) Наличие в устройстве для автоматического регулирования инерционных элементов, что понижаетточность и устойчивость работысхемы.180 3) Ненадежность работы вследствие того, что системы не могутсохранять достаточно точно заданную закономерность в широких пределах.4) Зависимость функции регулируемой величины от изменения параметров схемы,В предлагаемом устройстве дляавтоматического регулирования переходных процессов электроприводапо схеме Леонарда используетсясам по себе известный прием регулирования электрических машинпри помощи магнетронов, управляющих в зависимости от нагрузки током возбуждения машины.Согласно изобретению, намагничивающая катушка магнетрона разделена на несколько секций, питание которых осуществляется от напряжений, зависящих от различныхрегулируемых параметров, как например, тока нагрузки, тока возоуж.дения двигателя, э. д. с. генератора,числа оборотов двигателя и т. д.Принцип работы предлагаемогоустройства для автоматического регулирования заключается в выдерживании постоянства числа ампервитков катушки магнетрона.Предлагаемое устройство, поутверждению изобретателей, даетвозможность получать весьма просто различного рода закономерностив изменении разнообразного видарегулируемых величин, дает весьмахорошую точность, надежностьв работе и независимость функциирегулируемой величины от изменения параметров схемы.На чертеже, изображающем электрическую схему предлагаемогоустройства, имеются следующиеобозначения: М - магнетрон; 1. -Ез - секЦии намагьичивающей катушки магнетрон а; У - промежуточный каскад усиления; Уг - оконечный каскад усиления; Д и Г -двигатель постоянного тока и шунтовой генератор постоянного токасхемы Леонарда; ТД - таходинамо;Р - сопротивление; С - емкость.Поддержание постоянства ампервитков намагничивающей катушкимагнетрона обеспечивается опреде69816 ленной зависимостью регулирующей величины (действующей эквивалентной э. д, с. в цепи обмотки возбуждения генератора) от магнитного поля катушки магнетрона. Если отвлечься от инерционности авторегулятора, цепей возбуждения и якорей машин, то, как известно, указанная выше зависимость должна иметь. крутопадающий характер, который легко осуществляется в пред лагаемом устройстве путем использования магнетронного эффекта,Вполне очевидно, что при наличии крутопадающего характера зависимости регулирующей величины от ампервитков намагничивающей катушки величина последних всегда будет заключена между АК и АЙ+ +ЛАЙ. При этом увеличением чувствительности авторегулятора величину АА У можно сделать достаточно малой. Связывая ампервитки намагничивающей катушки магнетрона с различного рода регулируемыми величинами, можно .получить определенную закономерность их изменения в процессе переходного режима.Так, например:1) при включении секции 1,4АИ= й,1(где 1 - ток в главной цепи), и следовательно, 1= сопз 1;2) при включении Е; И 1и, следовательно, - = сопМ чтой фприближенно соответствует1,пЖф = сопз 1; 3) при одновременном включениисекций Л, и Ь 4 что приводит к следующей закономерности:Жа 4 - + а 1 = СОПЬ 1;4) при включении секции ЛАИ 1= й, и,йи, следовательно,йпЖ= сопз 1 и т. д.Таким образом можно получатьсамые разнообразные закономерности изменения регулируемых величин в процессе переходного режима.Число полезных зависимостей ижелаемых закономерностей можетбыть легко увеличено введением дополнительных секций намагничивающей катушки магнетрона, питаемых током, изменяющимся поискусственно созданному закону,или же питаемых током, пропорциональным значению параметровсамой схемы, например: току возбуждения двигателя - прп включении секции 1,8; э. д, с, генератора(или, что почти то же самое, токувозбуждения генератора) при включении секции Ь 7; числу оборотовдвигателя при включении секции 1.;,и т. д.В схемах с применением в авторегуляторе инерционных элементов,которые иногда приходится вводить,например для сглаживания пульсаций регулируемой величины, возникают колебания последней,Для компенсации этих колебанийможет быть применена дополнительная секция нам агничивающей катушки магнетрона, включеннаяв цепь, содержащую производныерегулируемой величины.В рассматриваемом устройстветакой секцией является секция Ь,включенная на зажимы обмоткивозбуждения генератора. Для сглаживания пульсаций регулируемойвеличины можно применить фильтр,состоящий из сопротивления Й немкости С,Предмет изобретения Устройство для автоматического регулирования процессов переходных режимов электропривода по схемв Леонарда с применением магнетронов, управляющих в зависимости от нагрузки током возбуждения генератора, о т ли ч а ю щ е ес я тем, что намагничивающая катушка маг 18169816 М. Акишин Отв. редактор нетрона разделена на несколько секций, питание которых осуществлявтся от напряжений, зависящих от различных регулируемых параметров, как например, тока нагрузки, тока возбуждения двигателя, э. д. с. генератора, числа оборотов двигателя и т. д. едактор Н. К. Короленко