Устройство для двухзонного регулирования скорости

Союэ СоветеиикСоциалистнчвеиикРеспублик ОРСКОМУ С ТИЛЬС 1 ВУ Км. Кл, Н 02 Р 5/06 соединением заявки ли Тоеударетвеиыл кемит СССР ио делан изееретеи и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДВУХЗОННОГО РЕГУЛИРОВАНИ СКОРОСТИИзобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам управления электродвигателями постоянного тока как изменением напряжения на якоре, так и тока возбуждения, и предназначено дпя использования в приводах позиционных механизмов с малыми моментами инерции, у которых часто следуют пики перегрузок в течение небольшой части цикла работы, например, в приводе напорных механизмов карьерных экскаваторов.По основному авт.св. Ю 568131 известно устройство, содержащее задатчик режима, последовательно включенные регулятор напряжения с ограничи" телем выходного сигнала в цепи его обратной связи и регулятор тока якоря, регулятор тока возбуждения и датчики напряжения и тока возбуждения, три блока нелинейности, при этом ограничитель выходного сигнала соединен через сумматор и первый блок нелинеиности с датчиком напряжения и через тот же сумматор и второй блок нелинейности с датчиком токавозбуждения, датчик тока якоря через третий блок нелинейности соединен со входом регулятора тока возбуждения, а параллельно входу регулятора тока возбуждения включен ограничитель, к входу которого подключен датчик напряжения. Известное тоустройство обеспечивает ограничениединамических нагрузок при выборе зазоров впередачах у механизмов сбольшим моментом инерции 1).Однако у механизмов с малым мосментом инерции всплески тока якоряпри окончании выбора зазора невелики, а часто следующие пики перегрузок кратковременны. Поэтому у этихмеханизмов не обеспечивается форсировка магнитного потока и изменениеэлектромеханической постоянной дляуменьшения времени электромеханических переходных процессов, Таким обЯкорь 1 электродвигателя и его обмотка 2 возбуждения подключены, квыходам вентильных преобразователей 3 и 4 соответственно. Вход преобразователя 3 через регулятор 5 тока якоря 1 и регулятор 6 напряжения соединен с выходом задатчика 7 режима.Между входом и выходом регулятора 6 напряжения включен своими входами переменного тока ограничитель 8 выходного сигнала, к входам постоянного тока которого подключены выходы сумматора 9. Выход датчика 10 тока якоря 1 соединен со входом регулято 45 3 92857разом, известное устройство не пригодно для приводов с электромехани-.ческой постоянной, равной 2-4 Т,т.е. соизмеримой с постоянной времени якорной цепи,5. Цель изобретения - ограничениединамических нагрузок при выборе зазоров в,передачах механизмов с малыми моментами инерции.Цель достигается тем, что в устройство введены преобразователь"напряжение-ток", выдедитель модулясигнала, два конденсатора, блок нелинейности, полевой транзистор и регулируемый резистор, причем входы выделителя модуля сигнала и преобразователя "напряжение-ток" подключенык выходу датчика тока якоря, параллельно выходу выделителя модулявключены один из конденсаторов и входблока нелинейности, выход которогосоединен с затвором полевого транзистора, сток и исток которого последовательно с другим конденсаторомподключены параллельно выходу преобразователя "напряжение-ток", к которому присоединены также регулируемыйрезистор. и вход обратной связи регулятора тока якоря.В результате введения в цепь отризоцательной обратной связи контура регулирования тока якоря указанных вышедополнительных элементов регулированйетока якоря осуществляется с переменным быстродействием, цто обуславливает регулирование момента электродвигателя с задержкой. Причем величина задержки регулируется от максимальной при малых значениях тока яко ря, не опасных для электродвигателя,до нулевой при. значениях тока якоря, 40опасных для электродвигателя.На чертеже изображена принципиальная схема устройства. 4ра 5 тока якоря и через блок 11 нелинейности соединен со входом регулятора 12 тока возбуждения. Датцик 13 напряжения на якоре соединен со входом регулятора 6 напряжения, через блок 14 нелинейности со входом сумматора 9 и с входами ограничителя 15, который вместе с датчиком 16 амплитудного значения напряжения питания вентильного преобразователя 3 шунтирует входы регулятора 12 тока возбуждения двигателя, Датчик 17 тока возбуждения двигателя соединен со входом регулятора 12 тока возбуждения двигателя и через блок нелинейности 18 соединен с вторым входом сумматора 9, Выход регулятора 12 тока возбуждения присоединен к входу преобразователя 4. Иежду входом регулятора 5 тока якоря и выходом датчика 10 тока якоря включены преобразователь 19 "напряжение-ток", конденсатор 20, полевой транзистор 21, блок 22 нелинейности, конденсатор 23, выделитель 24 модуля и регулируемый резистор 25. К выходу преобразователя 19 "напряжение-ток" подключены резистор 25 и через конденсатор 20 полевой транзистор 21, затвор которого присоединен к выходу блока 22 нелинейности. Вход блока 22 нелинейности подключен к выходу выделителя 24 модуля, зашунтированному конденсатором. 23. Вход выделителя 24 модуля присоединен ко входу преобразователя 19 "напряжение-ток".Устройство работает следующим образом.При отсутствии сигнала на выходе задатцика 7 режима сигнал отсутствует также на выходе регулятора 6 напряжения, регулятора 5 тока якоря, в якоре 1 электродвигателя, на выходе датчиков 10 и 13 тока и напряжения. Поэтому сигнал на выходе блока 11 нелинейности, входе и выходе регулятора 12 тока возбуждения, вентильного преобразователя 4, датчика 17 тока возбуждения, блока 18 нелинейности минимальный, а на выходе блока 14 нелинейности сигнал отсутствует. Поэтому напряжение на входеи выходе сумматора 9 и выходах посто. янного тока ограничителя 8 невелико, а выход ограничителя 15 подперт напряжением с выхода датчика 16 амплитудного значения напряжения.Ток в обмотке 2 возбуждения электродвигателя в этом режиме минимален.5 928 Равный нулю сигнал на выходе датчика 10 обуславливает равный нулю сигнал на входе и выходе преобразователя 19, нулевой сигнал на входе и выходе выделителя 24 модуля, на конденсаторе 23. Вследствие этого сигнал на входе полевого транзистора 21 обуславливает .его минимальное сопротивление и максимально возможный ток заряда конденсатора 20. При поступлении сигнала 1 ф с выхода задатчика 7 на выходе регулятора 6 напряжения появляется сигнал, существенно ограниченный по ве" личине ограничителем 8, так как ток возбуждения еще мал. Под действием н этого сигнала появляется напряжение на выходах регулятора 5 тока якоря, вентильного преобразователя 3, входе и выходе датчика 13 напряжения.Ток якорной цепи электродвигателя и напряжение на выходе датчика 10 тока якоря растет с постоянной времени. Это напряжение через блок 11 нелинейности подается на вход регулятора 12 тока возбуждения и обус- зу лавливает появление форсированного напряжения на выходе преобразователя4. Ток в обмотке 2 возбуждения нарас" тает со скоростью, определяемой соотношениев напряжения на выходе пре- ЗВ образователя 4 и постоянной времени обмотки 2, Рост тока в,обмотке 2 усиливает воздействие на вход регулятора 12 напряжения со входа датчика 17 тока возбуждения, что, в свою оче" редь, снимает форсировку по напряжению, приложенному к обмотке 2. Сигнал с выхода датчика 10 тока якоря воздействует на вход преобразователя 19 "напряжение-ток" и вход выделителя 24 модуля. Сигнал с выхода выделителя 24 подается через блок 22 нелинейности на управляющий вход полевого транзистора 21, йри этом изменяется его эквивалентное сопротивление (оно максимально при минимальном 577 6сигнале на выходе датчика 10 тока якоря и равно нулю при сигнале на выходе датчика 10, соответствующем максимально допустимому току якоря). При этом обеспечивается .задержка действия токоограничения при малых, не опасных для электродвигателя, токах якоря, и немедленное реагирование при больших токах якоря, Ток возбуждения при возникновении нагрузки успевает дорасти до максимальных значений. В результате обеспечивается заданное быстродействие электропривода Формула изобретенияУстройство для двухзонного регулирования скорости по авт.св;И 568131, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью ограничения динамических нагрузок при выборе зазоров впередачах механизмов с малым моментом инерции, в него введены преобразователь "напряжение-ток, выделитель модуля сигнала, два конденсатора, блок нелинейности, полевой транзистор и регулируемый резистор, причем входы выделителя модуля сигналаи преобразователя "напряжение-ток"подключены к выходу датчика токаякоря, параллельно выходу выделителямодуля включены одиниз конденсаторов и вход блока нелинейности, выходкоторого соединен с затвором полевого транзистора,. сток и исток которого последовательно с другим конденса"тором .подключень параллельно выходупреобразователя,"напряжение-ток", ккоторому присоединены таюне регулируемый резистор и вход обратной связирегуля 1 ора тока якоря,Источнем информации,принявшее во вйимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРИ 568131, кл. Н 02 Р 5/26, 1973.