Устройство для регулирования тока якоря электродвигателя

Сото з СоветскинСоцнаттистнческинРеспублик ИДЕТЕ ЛЬСТВУ К АВТОРСКОМ(23)Приоритет Н 02 Р 5/00 Н 02 Р 5/06 1 Ъфударотюный коиитет СССР во делам изобретений н открытий(7) Заявит 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОКА ЯКОРЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯИзобретение относится к устройствамуправления электроприводами постоянного тока и может быть использовано в элек- . троприводах быстродействующих с оптимальным управлением, в которых длительность электромагнитных и электромехаб нических переходных процессов играет решающую роль.По основному авт, св, % 656169 известно устройство для регулирования тока10 якоря электродвигателя, содержащее регулируемый вентильный преобразователь, регулятор тока якоря и датчик тока якоря, эталонное апериодическое звено с обратными связями по коммутационным и динат 5 мическим параметрам и управляющий элемент, включенный между выходом и входом регулятора тока якоря. Причем вход эталонного апериодического звена подсоединен ко входу регулятора тока якоря, а выход у звена подключен к регулирующему входу управляющего элемента, к которому через ицвертирующий усилитель подключен датчик тока якоря. Известное устройство обеспечивает сведение к минимуму отклонения тока якоря от оптимального и инвариантность регулирования тока якоря. При этом в возможном диапазоне компенсируются изменения и возмущения, действующие на контур тока якоря 1 3Однако известное устройство не обеспечивает ограничение тока якоря в случае неисправности эталонного апериодического звена, регулятора и датчика тока, обрыве обмотки возбуждения и др., что сужает функциональные возможности устройства.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения защиты электродвигателя при неисправности элементов устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены две цепочки из последовательно соединенных выделителя превышения сигнала над заданным уров.нем, сумматора, интегратора и обмотки реле, переключающий контакт кбторого подключен обшей точкой к выходу интег-, 86 д 24745 ратора, замыкающая часть переключающе. го контакта подключена через введенный резистор ко входу интегратора, а размыкающая часть переключающего контакта - через дополнительно введенные и5 встречно включенные стабилитроны ко входу сумматора, при этом входы упомянутых цепочек подключены порознь ко входу устройства и ко входу управляющего элемента. 10На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства;на фиг, 2- схема интегратора.Устройство содержит две точки 1 и 2, . причем точка 1 является входом устройства, а точка 2 - входом. управляющего элемента. К точкам 1 и 2 подключены идентичные цепочки, состоящие каждая из последовательно соединенных выделителя 3(4) превышения сигнала над заданным уровнем, сумматора 5(6), интегратора 7(8), обмотки реле 9(10)Параллельно обмотке реле 9(10) подключен конденсатор 11(12). Замыкающий контакт 13(14) реле 9(10) подключен через резистор 15(16) ко входу интегратора 7(8), а его размыкающая часть 17(18) подключена через последовательно и встречно включенные стабилитроны 19(20) ко входу сумматора 5(6). Другие контакты этого реле включены в схему защиты (на чертеже не показаны). Кроме того, к точке 1 присоединены вход регулятора 21 тока якоря, выход датчика 22 тока якоря и эталонное апериодическое звено 23 с35 обратными связями по оммутационным и динамическим переметрам, вход инвертирующего усилителя 24 и выход управляющегоэлемента 25. К точке 2, которая является входом управляющего .элемента 25,40подключены выходы эталонного апериодического звена 23, усилителя 24 и регулирующий вход управляющего элемента 25, второй вход которого вместе со входом вентильного преобразователя 26 подключен к выходу регулятора 21 тока, Выход вентильного преобразователя 26 последовательно с входом датчика 22 присоединен к якорю 27 электродвигателя.Интегратор 7(8) содержит операционный усилитель 28, охваченный интегриру юшей цепочкииэ конденсатора 29 и нелинейной обратной связью из резисторов 30 и 31 и диодов 32.Предлагаемое устройство работает следующим образом. 55При отсутствии сигнала в точке 1 сигнал отсутствует на выходе регулятора 21 тока якоря, вентильного преобразователя 26, датчика 22 тока якоря, апериодичес, кого эталонного звена 2 3 и на ре гулирующем вкопе управляющего элемента 25.Обратная связь между выходом и входомрегулятора 21 минимальна, а коэффициентусиления регулятора 21 максимален Поэтому при появлении сигнала на входе устройства, т,е, в точке 1, появляются максимальные сигналы на выкоде регулятора21, преобразователя 26 и зажимах якоря 27, что обусловливает быстрый росттока якоря 27, сигнала на выкоде датчика 22, инвертируюшего усилителя 24,т.е, в точке 2. Сигнал, появившийся вточке 1, воздействует также на вкод эталонного звена 23 и на его выходе начинается рост сигнала с заданной скоростью.В нормальном режиме в точке 2 быстроустанавливается равновесие и сигнал инвертирующего усилителя 24 превышаетпо модулю сигнал на выходе эталонногозвена 23. Коэффициент усиления регулятора 2 1 ограничен, что стабилизирует величину и закон изменения тока якоря 27.При подаче большого сигнала на вкодустройства (точка 1 ) или возникновениибольшого рассогласования в точке 2 выделитель 3(4) превышения сигнала надзаданным уровнем выделяет это превышение, что приводит к появлению сигналана входе сумматора 5(6),его выходе ивходе интегратора 7( 8). В случае отсутствия нарушений в режиме работы электромеканической системы (например, заклинивания в механизме, обрыва в цепиобмотки возбуждения и т.д,) уровень сигнала в точках 1 и 2 быстро снижается,конденсатор 29 разряжается через резистор 31, диоды 32 и интегратор 7(8) возвращается в исходное состояние, Этотразряд ускоряется вследствие нелинейногохарактера прямого сопротивления диодов 32,При наличии нарушения (неисправностиэталонного апериодического звена 23, заклинивания в механизме и др.) в электромеханической системе или элементах схемы регулирования уровень сигнала в точках 1. и 2 своевременно не снижается, Превышение сигнала над заданным уровнем интегрируется и напряжение на выходе интегратора 7( 8) достигает значения, достаточного для открывания стабилитронов 19(20). Через стабилитроны 19(20) и сумматор 5(6) образуется положительная обратная связь (так как ею охвачено четное число звеньев), которая.обеспечивает быстрое дальнейшее нарастание напряжения на обмотке реле 9(10) и конденсаторе 11(12), Реле 9(10) срабатывает и его контакты в схеме защиты и сигнализации (не показаны) производят необходимые переключения, Одновременно переключающий контакт реле разрывает 5 свою раэмыкающую часть 17(18) и положительная обратная связь, действующая через ствбилитроны 19(20) обрывается, и замыкающий контакт 13(14) реле 9(10),разряжает конденсатор 11(12) 1 В через резистор 15(16). После этого интегратор 7(8) возвращается в исходное состояние. В это время реле 9(10) естается включенным пока напряжение на кон- - денсаторе 11(12) не упадет до напряже- ф ния отпускания реле 9(10).Использование, предлагаемого устройства в схемах управления буровыми установками, экскаваторами и т.п. механизмами способствует повышению надежности 2 О защиты всей электромеханической системы в случае неисправности элементов электропривода.формула изобретенияУстройство для регулирования тока яко- ф ря электродщ 6 втеля по авт.св. Хо 656169,о т л и, ч а ю ш е е с я тем, что, с це лью расширения функциональных воэможностей путем обеспечения эвщитй электродвигателя при неисправности элементов .устройства, в него введены две цепочки иэ последовательно соединенных выделителя превышения сигнала нац заданным уровнем, сумматора, интегратора и обмотки реле, переключающий контакт которого подключен общей точкой к выходу интегратора, замыкающая часть переключающего контакта подключена через введенный резистор ко входу интегратора, а размыкающвя часть переключающего контактвчерез доцопнительно введенные последовательно и встречно включенные ствбилитро-. ны ко входу сумматора, при этом входы упомянутых цепочек подключены порознь ко входу устройства и ко входу управляющего элемента.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРИ 656169 кл. Н 02 Р 5/00,Н 02 Р 5/06, 1977.