SU769693A1 - Эксцентриковый электропривод - Google Patents

Description

Это приводит к снижению производительности механизмов, работаюпдих в напр женном повторно-кратковременном режиме (например, манипул торов, промышленных роботов, вспомогательных прокатных механизмов), понижению точности автоматической остановки в заданных положени х , а в р де случаев - к снижению качества изделий (например, литых сл бов).

Цель изобретени  - повышение производительности механизма и точности регулировани .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в эксцентриковый электропривод, содержаш ,ий вентильный преобразователь, к которому подключен электродвигатель посто нного тока, вал которого посредством механической передачи с эксцентриком соединен с механизмом, систему управлени , состо шую из регул торов частоты врашеНИН и тока  кор , подключенные ко входам соответствуюших регул торов, задатчик и датчик частоты враш,ени  и датчик тока  кор , соединенный со входом регул тора тока  кор , преобразователь угла поворота эксцентрика в гармонический сигнал, введены компаратор и цепь из последовательно соединенных блока возведени  в квадрат и коммутируюшего элемента, включенную между выходом преобразовател  угла поворота эксцентрика в гармонический си1нал и входом регул тора тока, при этом входы компаратора соединены с задатчиком и датчиком частоты враш,ени , а выход- с унравл юш,им входом коммутирующего элемента.

На чертеже изображена принципиальна  схема эксцентрикового электропривода.

Электропривод содержит электродвигатель 1, подключенный к тиристорному преобразователю 2.

С валом электродвигател  1 св зан неносредственно или через редуктор эксцентрик 3 кинематнческой передачи к рабочему механизму 4 (нанример, к кристаллизатору машины ненрерывного лить  стальных заготовок).

С валом эксцентрика 3 соединен сельси н-датчнк 5, трехфазна  обмотка которого подключена к аналогичной обмотке сельсина-приемника 6. На валу сельсинаприемника 6 установлена руко тка 7. Однофазна  обмотка сельсина 6 подключена ко входу фазочувствительного усилител  8 (демодул тора). Элементы схемы 5-8 образуют преобразователь угла поворота эксцентрика 3 в гармонический сигнал, частота которого равна частоте вращени  эксцентрика.

Тиристорный преобразователь 2 имеет систему подчиненного регулировани  с регул тором 9 частоты вращени  и регул тором 10 тока. Ко входу регул тора 9 подключен задатчик 11 частоты вращени  и выход датчика 12 частоты вращени , св занного с измерителем 13 частоты вращени  (например, тахогенератором). В цепи обратной св зи регул тора частоты вращени  включен узел ограничени  14.

Регул тор 10 имеет четыре входа, к которым подключены выходные цепи регул тора 9, фазочувствительного усилител  8, цепь из последовательно включенных коммутирующего элемента 15 и блока 16 возведени  в квадрат, подключенного к фазочувствительному усилителю 8, и выход датчика 17 тока, соединенного с измерителем 18 тока  кор .

Непь управлени  коммутирующего элемента 15 (например, полевого транзистора или герконового реле) соединена с выходом компаратора 19, входы которого св заны с задатчиком 11 и датчиком 12.

Электропривод работает следующим образом .

Носле перевода руко тки задатчика 11 из нулевого положени  подаетс  напр жение на вход регул тора 8 и первый вход компаратора 19. До по влени  равного напр жени  на втором входе компаратора 19 на его выходе сигнал отсутствует, и коммутирующий элемент 15 подключаетс  к входу регул тора 10 и к выходу блока 16. Носле подачи напр жени  Ua.c по вл етс  напр жение t/л. т на входе регул тора 10, и его выходное напр жение воздействует на систему фазового управлени  тиристорного преобразовател  2, питающего электродвигатель 1. Начинает вращатьс  вал эксцентрика 3, привод щего в возвратно-поступательное движение рабочий механизм 4. Нри вращении сельсина-датчика 5 на однофазной обмотке сельсина-приемника 6 по вл етс  напр жение

6сп f/m sin ш( cos Ш, где Um-амплитуда напр жени ; ш : 2т:/;

f - частота питающей сети. На выходе демодул тора 8 возникает напр жение

дм дм.т sin Qi

(необходима  фаза устанавливаетс  поворотом руко тки 7).

Но первому, второму и третьему входам регул тора тока 10, имеющим независимо регулируемые коэффициенты усилени  (т. е. разные резисторы во входных цеп х), подаютс  сигналы, пропорциональные соответственно:

по 1-му входу: Мп +/„е,

по 2-му входу: MB sin Q,

по 3-му входу: „еА 81пШ (выходной сигнал демодул тора 8 UKj,i.msmQt возводитс  в квадрат блоком 16).

Сигнал по 1-му входу создает посто нную составл ющую момента электродвигател  1, котора  преодолевает посто нную

составл ющую статического момента Мп и, кроме того, создает ускорение е посто нной части момента инерции /п.

Сигнал по 2-му входу формирует, как и в прототипе, гармоническую составл ющую момента электродвигател  1, компенсирующую гармоническую составл ющую момента нагрузки на валу.

Сигнал по 3-му входу формирует в кривой момента электродвигател  1 переменную составл ющую, создающую заданное посто нное ускорение s переменной части маховых масс.

Узел ограничени  14 ограничивает при пуске задающее напр жение f/.э. т на уровне , соответствующем заданной величине е.

Обратные св зи по частоте вращени  и току  кор  подаютс  на входы регул торов 9 и 10 соответственно от тахогенератора 13 (через датчик частоты вращени  12) и измерител  тока 18 (через датчик тока 17).

В конце пуска, когда напр жение на втором входе компаратора 19 сравн етс  с задающим напр жением f/з. с на его нервом входе, по вл етс  выходной сигнал, отключающий коммутирующий элемент 15. Одновременно станов тс  равными напр жени  /7з. с и L/0. с на входах регул тора частоты вращени  9, в результате чего он выходит из режима ограничени  и его выходное напр жение уменьщаетс  до величины , соответствующей Мп(8 0).

На второй вход регул тора тока 10 попрежнему подаетс  сигнал, пропорциональный Мв&шШ дл  компенсации пульсаций статического момента и, соответственно, стабилизации частоты вращени  двигател .

В установивщемс  режиме динамический момент равен нулю (момент двигател  равен моменту нагрузки на его валу), поэтому - dw/cK - О при любом /S.

Аналогично работают элементы схемы и при торможении, обеспечива  замедление двигател  с заданной посто нной производной частоты вращени  по времени

rfo)

dt

Система регулировани  может быть выполнена с параллельной коррекцией: преобразователь угла поворота эксцентрика в синусоидальный сигнал может быть выполнен на аппаратах другого типа (например , вращающихс  трансформаторах и т. п.).

Преимущества данного электропривода заключаютс  в повыщении пронзводительности механизмов за счет форсированного пуска и замедлени , увеличени  точности их позиционировани  благодар  монотонному характеру процесса замедлени , удлинении срока механизмов ввиду устранени  ударов в люфтах, и в р де случаев в повыщении качества изделий (например, слитков на мащинах непрерывного лить  с эксцентриковым приводом кристаллизатора благодар  созданию неизменных динамических усилий, передаваемых на «корку -оболочку кристаллизующегос  слитка).

Claims (2)

1. Авторское свидетельство СССР Afb 355842, кл. В 22D 11/12, 1968.

2. Патент США 3671828, кл .318-164/ /Н02Р 5/06/, 1970 (прототип).

//

Г .,..

5 7

/,

19