SU1610582A1 - Device for loading d.c. motor - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в стендах и системах дл  испытаний электродвигателей посто нного тока. Целью изобретени   вл етс  упрощение и повышение точности нагружени . В устройство нагружени  электродвигателем 1 посто нного тока, включающее реверсивный тиристорный преобразователь 2 с ситемой 5 импульсно-фазового управлени , регул торы скорости 8 и тока 6, датчики скорости 10 и тока 9, введены диодный мост 4, шунтирующий последовательную обмотку 3 возбуждени , блок 13 сравнени  с характеристикой типа пр моугольного гистерезиса и ключ 11. На входные зажимы блока 13 сравнени  подаютс  сигналы от датчика 10 скорости вращени  и блока 12 задани  скорости. Выход блока 12 задани  скорости через ключ 11 св зан с первым входом регул тора 8 скорости. Выход блока 13 сравнени  св зан с управл ющим входом ключа 11. Введение ключа 11 и блока 13 сравнени  с характеристикой типа пр моугольного гистерезиса позвол ет исключить специальный электромеханический блок нагружени , что упрощает устройство и повышает точность нагружени . 3 ил.The invention relates to electrical engineering and can be used in test benches and systems for testing DC motors. The aim of the invention is to simplify and improve the accuracy of loading. A device for loading by a direct current motor 1, including a reversive thyristor converter 2 with a system of 5 pulse-phase control, speed controllers 8 and current 6, speed sensors 10 and current 9, a diode bridge 4, shunting the series winding of the excitation, block 13 comparison with the characteristic of the type of rectangular hysteresis and key 11. The input terminals of the comparison unit 13 are supplied with signals from the rotation speed sensor 10 and the speed setting unit 12. The output of the speed reference unit 12 is connected via the key 11 to the first input of the speed controller 8. The output of the comparator unit 13 is associated with the control input of the key 11. The introduction of the key 11 and the comparative unit 13 with the characteristic of the rectangular hysteresis type eliminates a special electromechanical loading unit, which simplifies the device and improves the loading accuracy. 3 il.

Description

СД 00 ГСCD 00 GS

Изобретение отногт тс  к электротехнике и молсет бмть использовано в стендах и системах дл  испытаний электродвигателей посто нного токаThe invention has been reduced to electrical engineering and molset bmt has been used in stands and systems for testing DC motors.

Целью изобретени   вл етс  упрощение и повьшение точности нагружеНИЯо The aim of the invention is to simplify and increase the accuracy of loading.

На фиг о 1 приведена схема устройства дл  нагружени  электродвигател  пЬследовательного соединени ; на фиг, 2 и 3 - электромеханические и временные соответственно характеристики электродвигател .Fig. 1 is a schematic diagram of a device for loading a secondary motor; Figs 2 and 3 show the electromechanical and temporal characteristics of the electric motor, respectively.

Устройство дл  нагружени  электро д)зигател  1 последовательного воз- буждеш   содержит тиристорный реверсивный преобразователь 2, Последовательна  обмотка 3 возбуткдени  включена в цепь электродвигател The device for loading the electric e) of the zigatel 1 of the series excitation contains a thyristor reversing transducer 2, the serial winding 3 of the excitation is connected to the electric motor circuit.

1 через диодный мост -А Выход системы 5 импульсно-фазового управлени  подключен к управл ющему входу ти- ристорного реверсивного преобразовател  2, Устройство содержит также регул тор 6 с блоком 7 токоограни- чени  и регул тор 8 скорости. Входы регул тора 6 тока соединены с выходами регул тора 8 скорости и датчика 9 тока  кор  о Вход обратной св зи1 through a diode bridge -A. The output of the system 5 of the pulse-phase control is connected to the control input of the thyristor reversing converter 2, the device also contains a regulator 6 with a current-limiting block 7 and a speed regulator 8. The inputs of the current regulator 6 are connected to the outputs of the speed regulator 8 and the current sensor 9 of the feedback input.

регул тора 8 скорости соединен с выходом датчика 10 скоростио Ключ 11 включен между задающим входом регул тора 8 скорости и выходом блока 12 зддани  скорости оspeed controller 8 is connected to a speed sensor 10 output. A key 11 is connected between the driver input of the speed controller 8 and the output of the speed control unit 12

Устройство содержит также блок 13 сравнени  с характеристикой типа пр моугольного гистерезиса, входы которого соединены с выходаг и датчика 10 скорости и блока 12 задани  скорости, а выход подключен к управл ющему входу ключа 11. Возможно вьшолнение устройства с включением  корной обмотки электродвигател  1 в диагональ диодного моста 4 и непо- средственным включением обмотки 3 возбуждени .The device also contains a block 13 of comparison with the characteristic of a rectangular hysteresis type, the inputs of which are connected to the output side and the speed sensor 10 and the speed setting unit 12, and the output is connected to the control input of the key 11. It is possible to implement the device with the inclusion of the electric winding 1 of the diode bridge 4 and directly turning on the excitation winding 3.

Характеристика блока 12 сравнени  симметрична относительно оси абсцисс, а петл  гистерезиса смещена по оси абсцисс в область положительных значений. Рабоча  точка на характеристике типа пр моугольного гистерезиса определ етс  параметром &и из- Псо где из - сигнал задани скорости, а U(jij- сигнал обратной св зи скорости„The characteristic of the comparison unit 12 is symmetric about the abscissa axis, and the hysteresis loop is shifted along the abscissa axis to the region of positive values. The operating point on the characteristic of the type of rectangular hysteresis is determined by the parameter & and Ps where from is the speed reference signal, and U (jij is the speed feedback signal "

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

оabout

5five

Q Q

00

5five

Разгон двигател  осуществл етс  путем изменени  во времени выходного напр жени  блока 12 Так как U U,, ( то ключ 11 замкнут. Разгон может осуществл тьс  при ступенчатом.изме- нении сигнала ток  кор  двига- I тел  в этом случае с помощью регул тора тока поддерживаетс  на уровне тока ограничени , задаваемого с помощью блока 7о Направление скорости вращени  задаетс  с помощью блока 13, т. е. в зависимости от пол рности напр жени  Ug. Процесс разгона двигател  при токе I .лпредставлен на фиг о 2 от скорости СО (ц до макс процесс представлен как постепенный переход с характеристики на характеристику При достижении скорости 03 .д, двигатель продолжает разгон и в некоторый момент времени заданна  и фактическа  скорости двигател  станут равными с Разность сигналов Uj- UQ поступает на вход блока 13 сравнени  Если U-j- Е (петли гистерезиса), то ключ 11 размыкаетс  и на второй вход регул тора 8 скорости поступает отрицательный сигнал - U(jo В момент размыкани  ключа на вход регул тора 6 тока по- стзшает отрицательный сигнал, вследствие чего напр жение на выходе преобразовател  2 измен ет свой знак, так как преобразователь 2 отрицательным напр жением перево дитс  в реверсированный режим. Поскольку ток в цепи  кор  должен определ тьс  суммой ЭДС и напр жени , то при малом значении сопротивлени  в  корной цепи должен бьп ь большой ток о Напр жение с выхода датчика тока измен ет свой знак (становитс  положительным ) о Благодар  этому входной суммарный сигнал регул тора тока начинает уменьшатьс  по мере роста тока в  корной цепи, а затем измен ет свой знак на противоположный Выпр мленное напр жение вследствие этого становитс  отрицательным и то-к  кор  равен току ограничени .Acceleration of the motor is carried out by varying the output voltage of unit 12 over time. Since UU ,, (the key 11 is closed. Acceleration can be carried out with a step-wise signal change, the motor's core current in this case is supported by the current regulator at the level of the limiting current specified by block 7o. The direction of the rotational speed is set by block 13, i.e., depending on the polarity of the voltage Ug. The engine acceleration process at a current I is represented in FIG. max process is represented as gradual The transition from the characteristic to the characteristic. When the speed reaches 03. d, the engine continues to accelerate and at some time the specified and actual motor speeds become equal. The difference between the signals Uj-UQ goes to the input of block 13 comparison If Uj-E (hysteresis loops), the key 11 is opened and a negative signal is received at the second input of the speed regulator 8 - U (jo) At the time the key is opened, the negative signal is compensated at the input of the current regulator 6, as a result of which the output voltage of the converter 2 changes its sign ac inverter as a negative 2 voltage PEREVI Dietz reversed in mode. Since the current in the core circuit must be determined by the sum of the emf and voltage, with a small value of resistance in the core circuit there must be a large current o The voltage from the output of the current sensor changes its sign (becomes positive) o Due to this, the total input signal of the regulator the current begins to decrease as the current increases in the crustal circuit, and then changes its sign to the opposite. The rectified voltage therefore becomes negative and the current is equal to the limiting current.

).).

Электродвигатель уменьщает своюThe motor reduces its

скорость по траектории ) (фиг.3)„ Длительность процесса торможени  зависит от момента инерции. По мере замедлени  уменьшаетс  отрицательный сигнал UQ, следовательно, при практи-- чески посто нном значении сигналаspeed along the trajectory) (Fig. 3) „The duration of the braking process depends on the moment of inertia. As it slows down, the negative signal UQ decreases, therefore, with a practically constant signal value

с датчика тока напр жение преобразовател  2 уменьшаетс  При этом, если Uy - Uj -Е, то срабатывает релейный элемент (нелинейность типа гистерезиса) и замыкаетс  ключ 11 Напр жерше задани  регул тора тока становитс  положительнымо Двигатель переходит в двигательный режим (на характеристику C02.(Ijj))oB дальнейшем повтор ютс  процесс разгона двигател  в двигательном режиме и процесс генераторного торможени  Процесс изменени  скорости и тока повтор етс  периодически оFrom the current sensor, the voltage of converter 2 decreases. Moreover, if Uy - Uj –E, the relay element is triggered (nonlinearity like hysteresis) and the key is closed. 11 The current regulator reference voltage becomes positive. The motor switches to the motor mode (to the C02 characteristic. ( Ijj)) oB further, the process of engine acceleration in the engine mode and the process of generator braking are repeated. The process of changing the speed and current repeats periodically about

Таким образом, частота колебаний зависит от токов ограничени  в двигательном и тормозном режимах, ширины петли гистерезиса блока 13 сравнени  с нелинейностьюо При известных значени х сопл ке мин устанавливают значени  тока ограничени ; частота кривой тока Ij((t) при этом  вл етс  функцией указанных параметров.Thus, the oscillation frequency depends on the limiting currents in the motor and braking modes, the width of the hysteresis loop of the non-linearity comparison unit 13 For known values of nozzle mines, the limiting current values are set; the frequency of the current curve Ij ((t) is in this case a function of the indicated parameters.

Контроль параметров нагружени  осуществл етс  с помощью приборного оборудовани .Monitoring of loading parameters is carried out with the help of instrumentation equipment.

Устройство обеспечивает повышетше точности нагружени  и исключение специального электромеханического блока нагружени оThe device provides higher loading accuracy and the elimination of a special electromechanical loading unit.

00

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  нагружени  электродвигател  посто нного тока, содержащее тиристорный реверсивный преобразователь с системой импульсно-фазо- вого управлени , предназначенный дл  подключени  к  корной обмотке электродвигател , регул тор тока, выход которого соединен с входом системы и fflyльcнo-фaзoвoгo управлени , а входы подключены к вькодам датчика тока  кор  и регул тора скорости, вход обратной св зи которого соединен с выходом датчика скорости, а зaдaюшJiй вход св зан с выходом блока задани  скорости, отличающеес  тем, что, с целью упро- , щени  и повышени  точности нагружени , в него введены диодньш мост дл . параллельного подключени  к последо- вaтeJ ьнoй обмотке возбуждени  или обмотке  кор , ключ, включенньш между задаюпрм входом регул тора ско5 рости и выходом блока задани  скорости , блок сравнени  с характеристикой типа пр моугольного гистерезиса, вхо- ды которого соединены с выходами датчика скорости и блока задани  , ;A device for loading a direct current motor containing a thyristor reversing converter with a pulse-phase control system for connecting to the main winding of the electric motor, a current regulator whose output is connected to the system input and ffly remote-phase control, and the inputs are connected to the input power The current sensor core and the speed controller, the feedback input of which is connected to the output of the speed sensor, and the set input is connected to the output of the speed reference unit, characterized in that, in order to and increasing the accuracy of loading, a diode bridge was introduced into it. parallel connection to the serial winding of the excitation or the winding of the core, the key, connected between the speed controller input and the speed setting unit output, the comparison unit with the rectangular hysteresis type, the inputs of which are connected to the outputs of the speed sensor and the setting unit ,; 0 скорости, а выход подключен к управл ющему входу ключа.0 speed, and the output is connected to the control input of the key. 5five 00