Балансирующее устройство многодвигательного электропривода

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВХДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 875562(5 )М. Кл,(22)Заявлено 07,01,80 (21) 2865838/24-07с присоелинением заявки Рй Н 02 Р 5/46 Геоудврстеснный квинтет(23) Приоритет во делен нзооретеннй и открытий(72) Авторы изобретения Харьковский институт инженеров коммунальногостроительства и Харьковский проектный и.яауднео=:исследовательский институт "Промстроиниипроект(54) БАЛАНСИРУИЩЕЕ УСТРОЙСТВО МНОГОДВИГАТЕЛЬНОГО. ЭЛЕКТРОГРИВОДА Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для сдвига фазы вращения валов многодвигательного электропривода с синхронными двигателями.5Известен преобразователь .фазово.го сдвига в угловые перемещения вала, в котором вал исполнительного двигателя связан с ротором вращающегося трансформатора через редуктор, а фазовый сдвиг на входе преебразователя компенсируется фазовращателем, фазовый сдвиг которого пропорционален углу поворота вала 11 .Недостатком этого устройства яв-, ляется наличие кинематической контактной связи между валом двигателя и ротором фаэовращател, которая усложняет преобразователь и со време нем вносит значительные погрешности в показания преобразователя.Наиболее близким техническим ре" шением к предлагаемому является устройство, содержащее коммутатор и логический блок с исполниуельными элементами21.,Недостатками этого устройства являются сложность и пониженная надежность.вызванные тем, что угловые положения вращающихся роторов синхронных двигателей определяются сигналами от датчиков угловых перемещений, которые требуют кинематической связи (,контакта ) с валом двигателя, а заданный угол между вращающимися валами (роторами ) устанавливается при помощи сельсина-фазовращателя и фиксируется релейным элементомвключенным в.диагональ моста, срабатывающим при суммарном напряжении сигналов датчиков близким к нулю, Фазовращатели и датчики угловых перемещений являются дорогостоящими.Кроме того, датчики угловых перемещений сочленяются с валами приводными устройствами, которые практически невозможно изготовить без люфтов.875567мирователей 12-14 стандартных импульсон соответственно, при этом выходыформирователей подключены к входнымконтактам коммутатора 1, элемент И 15,соединенный одним входом со вторымвыходом коммутатора 1, другим вхо"дом - с шиной сигналов контроля разгона ротора запускаемого двигателя,блок .16 задержки и Формирования строго бирующих импульсов, подключенный первым входом к первому выходу коммутатора 1, вторым входом - к выходуэлемента И 15, а выходом к логическому блоку 2 с исполнительными элемен 15 тами, блок 17 индикации, подключенк-. ный первым входом к первому выходукоммутатора 1, вторым входом - к выходу элемента И 15, блок 16 задержкии формирования стробирующих импульсов,20 содержащий одновибратор 18, подключенный входом к первому выходу коммутатора 1, Формирователь 19, подключенный входом к выходу одновибратора18, элемент И 20, подключенный однимвходом к выходу формирователя 19,другим входом - к выходу элементаИ 15, а выходом - ко входу логического блока 2, регулятор 21 временнойзадержки, состоящий из переменногорезистора и емкости, включенный в цепьуправления одновибратора 18, блок17 индикации, содержащий триггер 22,подключенный единичным входом к первому выходу коммутатора 1 нулевымвходом - к выходу элемента И 15,35индикатор 23, подключенный входом квыходу триггера 22.Ток. 1.- пульсаций тока статора(фиг, 2 с 1)снимаемый со вторичнойобмотки трансформатора тока, состо 40ит из огибающих и несущей частот ( несущая частота - частота питающей сети). Частота огибающих токоввХС 1 равна частоте сигналов, снимаемых с выхрда датчиков угловых перемещенийфиг. 2 Б), при этом изменение фазы,огибающих (фиг. 20) пропорционально изменению фазы сигнала датчикаугловых перемещений и изменению фазы перемещения фундамента фиг; 26 .50 Балансирующее устройство многодвигательного электропринода работает следующим образом. К тому же, со временем люфты увеличиваютсй от механического износа деталей. Это нносит значительные погрешности в электрические сигналы, снимаемые с датчиков, что снижает точность получения заданного угла, Крометого, во многих случаях механизмы, скоторыми сочленяются датчики, находятся во взрывоопасных средахчтоопределяет необходимость специального исполнения конструкции датчиков.Цель изобретения - повышение надежности балансировкии упрощение устройства,Поставленная цель достигается тем,что в него дополнительно введены дететоры, ограничители, преобразбнателисигналов, Формирователи импульсов,элемент И, блок задержки и Формирования стробирующих импульсон, выходкоторого подключен к входу логичес -кого блока с исполнительными элементами, первый вход - к первому выходукоммутатора, второй вход - к выходу элемента И, один вход которогоподключен ко второму выходу коммутатора, второй вход является управляющим входом балансирующего устройства, каждый вход коммутатора подключен через последовательно соединенныеформирователь импульсон, преобразователь сигналов и ограничитель к детектору, входы детекторов являются входами балансирующего устройства.На фиг. 1 представлена функциональная схема балансирующего устройстватрехдвигательного электропривода; нафиг, 2(с 1,д,Ю- осциллограммы тека 1статора, сигнала датчика углозых перемещений, сигнала сейсмодатчика, установленного на Фундаменте агрегата соответственно, на фиг. Зф,д; 6) - осциллограммы напряжений на элементахсхемы балансирующего устройства, навходе детекторов(О ), на выходе детекторов Д), на выходе ограничителей 1 В), на входе преобразователей(г)и на выходе формирователей импульсов (д)Балансирующее устройство многодвигательного электропривода содержит коммутатор 1, логический блок2 с исполнительными элементами,детекторы 3-5, подключенные входамикаждый ко вторичной обмотке своеготрансформатора тока, а выходами посредством последовательно соединенных ограничителей 6-8 и преобразователей 9-11 импульсов, ко входу форПредположим,.требуется произве 55 сти пуск второго двигателя со сдвигом пространственного угла вращенияего ротора в синхронном режиме на18 О относительно вращения ротора носинхронном режиме первого двигателя или произвести корректировку на такой же угол второго относительно первого, уже работающего в синхронном режиме, двигателя. Для этого регулятор временной задержки 21 устанавливается в положение 180 О, а коммутаторпереводится в положение "1", На втором входе элемента И 15 задан запрещающий уровень. оДетекторы 3 и 4, подключенные входами ко вторичным обмоткам своих трансформаторов тока, в токах 1 ст выделяют по одной огибающей (Фиг. З,д ) которые передаются на входы ограни чителей 6 и 7 соответственно. С выхода ограничителей огибающие, ограниченные на уровне, превышающем полупериод ( фиг; 3 Ю, подаются на входы своих преобразователей 9 и. 1 О, ко торые преобразуют их в импульсы трапецеидальной Формы ( фиг. Зф, Посредством формирователей 12 и 13, например, по заднему фронту, из трапецеидальных импульсов формируются 25 стандартные импульсы ( фиг, 3 д) пере) даваемые в коммутатор 1.В синхронном режиме работы двйга-, теля, принятого за опорный, длительность периода Т одного цикла изменения сигнала (период огибающей ) " величина постоянная. Следовательно, на выходе преобразователя 9 возникают с постояивей частотой следования и постоянной щетельностью трапеце- з идальные импульсы, сформированные так, что одно ж оснований импульса равно длительности полупериодаГ 12 напряжения огибающей, Формирователь .12 по заднему фронту трапецеидальных 40 импульсов формирует импульсы определенной амплитуды и длительности, следующие с интервалом времени между импульсами равным одному обороту вала, вращающегося с синхронной скоро" стью.Через контакты коммутатора 1, с первого выхода, стандартные импульсы формирователя опорного двигателя передаются в схему 16 задержки и формирования стробирующих импульсов:на вход элемента 8 задержки, время задержки которого можно регулировать регулятором 21 временной задержки (цепочка С) в пределах О"ь о =й с, где и -,синхронное число оборотов вала в минуту, Шкала регулятора временной задержки проградуирована в градусах, Перевод временной задержки стандартного импульса опорного двигателя, измеряемой в секундах,. в градусы заданного угла сдвига фаз осуществляется по формуле1 =Ч -60где- заданный угол. Задним фронтом задержанного импульса запускается Формирователь 19 стробирующихимпульсов. Длительность стробирующего импульса рассчитывается по Формуле с = - с, где Т= -- время оду бОсР,ного оборота.Стробирующие импульсы передаютсяна один из входов элемента И 20.В асинхронном режиме работы запускаемого двигателя каждый цикл изменения сигнала (период огибающей)положения вала преобразуется в кратковременные импульсы аналогично, таки в опорном, На подсинхронной скорости с шины сигналов контроля разгона ротора запускаемого двигателязадается уровень "разрешение" на втором входе элемента И 15, Ротор запускаемого двигателя медленно скользитотносительно синхронно вращающегосямагнитного поля статора, а начальная фаза каждого цикла огибающейсигнала, снимаемого со вторичной обмотки трансформатора тока запускаемого двигателя, медленно изменяетсяотнрсительно начальной фазы огибающей1такого же сигнала опорного двигателя. Соответственно изменяется временной интервал стандартных импульсовна соответствующем входе элементаИ 20, блока 16 задержки и формирования стробирующих импульсов, действующих с выхода формирователя 13 через контакты второго выхода коммутатора 1 и элемента И 15. В моментсовпадения стандартного и стробирующего импульсов элемент И 20 выдаетсигнал, который вызывает срабатыва"ние исполнительных элементов логического блоха 2 ввода запускаемого двигателя в синхронизм с сетью в заданном полюсном делении, т,е. с заданныи углом сдвига Фазы вращениявала запускаемого двигателя по отношению к вращению вала опорногодвигателя,В случае, если заданный угол сдвига Фаз вращения валов выполняетсяметодом корректировки угла, смещением синхронно вращающегося ротора сполюса на полюс путем изменения полярности напряжения, как и в первом875567 8Формула изобретения случае, выбирается опорный двигатель,а регулятором 2 временной задержкиустанавливается требуемый угол. Сшины сигналов контроля разгона задается потенциал "разрешение" на одном иэ входов элемента И 15. Переключение полярности напряжения возбуждения в обмотке ротора двигателяпрекращается в момент совпадения стробирующего импульса, действующего наодном из входов элемента И 20, состандартным, действующим на второмвходе этого элемента, поступающим свыхода элемента И 15. С помощью коммутатора 1 осуществляется коммутация в шести парных комбинациях двигателей (1-2, 2-1, 2-3, 3-1, 1-3, 3-2 )Блок 17 индикации позволяет определить угол во всех шести комбинациях. Каждый стандартный импульс формирователя опорного двигателя с выхода коммутатора 1 устанавливает триггер 22 блока 17 индикации в состояние логической "1", и на выходе триггера 22 появляется уровень "разрешение", а импульс с выхода элемента И 15 устанавливает триггер в состояние логического нуля, что соответствует запрещающему уровнВ,Балансирующее устройство повьппает надежность и точность балансировки многодвигательного электропривода. Балансирующее устройство многодвигательного электропривода, содер 5жащее.коммутатор и логический блок сисполнительными элементами, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповьппениянадежности балансировки иупрощения:устройства, в него дополнительно введены детекторы, ограничители, преобразователи сигналов,формирователи импульсов, элемент И,блок задержки и формирования стробирующих импульсов, выход которого подключен к входу логического блока сисполнительными элементами, первыйвход - к первому выходу коммутатора,второй его вход - к выходу элементаИ, один вход которого подключен ковторому выходу коммутатора, а в орой20вход образует управляющий вход балансирующего устройства, каждый вход коммутатора подключен через последовательно соединенные формирователь им 25пульсрв, преобразователь сигналов иограничитель к детектору, входы детекторов образуют входы балансирующегоустройства,Йсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1Авторское свидетельство СССРВ 547635, кл. 6 01 О 5 ( 24) 1977.2. Авторское свидетельство СССРР 403004, кл. Н 02 Р 5/52, 19 б 9,Составитель М.КряхтуноваРедактор А.Шандор Техред А. Ач Корректор Г.НазароваЗаказ 9374 83 . Тираж 733 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4