SU855910A1 - Method and device for control of dc electric drive - Google Patents
Method and device for control of dc electric drive Download PDFInfo
- Publication number
- SU855910A1 SU855910A1 SU792718983A SU2718983A SU855910A1 SU 855910 A1 SU855910 A1 SU 855910A1 SU 792718983 A SU792718983 A SU 792718983A SU 2718983 A SU2718983 A SU 2718983A SU 855910 A1 SU855910 A1 SU 855910A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- current
- output
- voltage
- signal
- core
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Description
,чиком частоты вращени на валу. Якорь электродвигател присоединен к регулируемому источнику посто нного напр жени , а обмотка возбуждени присоединена к вентильному возбудителю , имеющЬму иа входе интегральный регул тор тока возбуждени . Устройство содержит датчики тока кор и тока возбуждени , узел задани величины момента, блок вычислени действительного значени момента злектродвигател , узел сравнени действительного и заданного значений момента, реостат с сервомотором, кор которого присоединен к выходу узла сравнени , а выход реостата соединен с задающим входом регул тора возбуждени 1.chick frequency of rotation on the shaft. The armature of the motor is connected to a regulated source of direct voltage, and the field winding is connected to a valve driver, having an integrated regulator of the field current at the input. The device contains the core current and excitation current sensors, the torque value setting unit, the calculating unit of the actual motor torque value, the actual and set torque value comparison unit, the rheostat with the servo motor, which core is connected to the output of the comparison unit, and the rheostat output is connected to the controller setting input excitement 1.
Недостатком зтого способа и устройства, его реализующего, вл етс то, что в них не учитываетс вли ние изменений напр жени на коре и тока возбуждени на коммутацию. Кроме того, в них не предусматриваетс ограничение ударов при выборе зазоров в передачах и рывков при выборе слабин канатов, что не дает возможности их использовани в электроприводе буровых установок и экскаваторов. Известен способ регулировани скоростиThe disadvantage of this method and device that implements it is that they do not take into account the effect of changes in the voltage on the cortex and the excitation current on the commutation. In addition, they do not provide for limiting impacts when selecting gaps in gears and jerks when choosing slacks of ropes, which makes it impossible to use them in the electric drive of drilling rigs and excavators. Known speed control method
электродвигател посто нного тока, которым предусматриваетс регулирование тока возбуждени в функции тока кор в определенной зоне, что обеспечивает при регулировании скорости выше номинальной механические характеристики , близкие к характеристикам электропривода с посто нной мощностью иа ваггу 2. Недостатками этого способа вл ютс : необходимость дл его осуществлени применени электродвигателей со специально подобранными параметрами, а также то, что в нем не учитываютс законы, определ ющие изменение допустимой величины тока кор при изменении режима электродвигател . Кроме того, применение этого способа затруднено дл реверсивных быстродействующих электроприводов.DC motor, which provides for the regulation of the excitation current as a function of the core current in a certain zone, which provides for controlling the speed above the nominal mechanical characteristics close to those of a constant-power electric drive vagga 2. The disadvantages of this method are: the need for its implementation use of electric motors with specially selected parameters, as well as the fact that it does not take into account the laws determining the change in the permissible value of and when changing the armature of the motor. In addition, the application of this method is difficult for reversible high-speed electric drives.
Известен также способ, который предусматривает регулирование автономного электропривода посто нного тока, включающего систему генератор посто нного тока - электродвигатель В нем измер ют напр жение на коре и ток кор генератора, сравнивают зти велич;1шы с уставками, перемножают большие из сравниваемых сигналов и поддерживают сигнал )1роизведени на заданном уровне посредством воздействи на ток возбуждени генератора и изменени тока возбуждени двигател в тока кор генератора, а также сравнивают сигнал пропорциональный току возбуждени двигател с сигналом, пропорциональным току кор генератора и воздействуют разностным сигналом на систему регулировани тока возбуждени электродвигател 3.There is also known a method which provides for the regulation of an autonomous electric drive of direct current, including a system of a direct current generator - an electric motor. It measures the voltage on the core and the current of the generator, compares these values with 1 settings, multiplies the larger of the compared signals and supports the signal ) Generating at a given level by acting on the generator excitation current and changing the engine excitation current to the generator core current, and also compare the signal proportional to the current excitation of the motor with a signal proportional to the current of the generator core and a differential signal is applied to the control system of the excitation current of the electric motor 3.
Однако этот способ может бьггь использован только при компактном расположении генератора и двигател , так как электродвигатели посто ниого тока мощностью 1000-500 кВт, требуемые Д1М бзфовых установок и больщинства экскаваторов и строительных кранов, могут быть выполнены только на относительно низкие налр жеш1 . Крочю того, применение индивидуальных генераторсш, неизбежшгх при нх выполнении На посто нном токе в таких механизмах, как буровые установки, экскаваторы и строительные краны, увеличивает мощность устанавливаемого оборудовани и затрудн ет резервирование . Недостатком этого способа вл етс также и то, что он не учитывает ограничени режимов работы электропривода по услови м коммутации . Реализаци этого способа потребует такхое второго источника питани , предпочтительно переменного тока, дл питани систем регулировани тока Возбуждени .However, this method can only be used with a compact arrangement of the generator and engine, since electric motors with a current of 1000-500 kW, required by D1M bzfovyh installations and most excavators and construction cranes, can be performed only at relatively low levels. In addition, the use of individual generators that are imminent when they are performed. Direct current in mechanisms such as drilling rigs, excavators and construction cranes increases the power of the installed equipment and makes redundancy difficult. The disadvantage of this method is that it does not take into account the limitations of the operating modes of the electric drive according to the switching conditions. The implementation of this method will require such a second power source, preferably an alternating current, to power the Excitation current control systems.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс способ управлени электроприводом посто нного тока, согласно которому измер ют ток кор и ток возбуждени электродвигател , напр жение на его коре и напр жение питающей сети, из которого выдел ют сигнал, пропорциональный амплитуде , при этом сигнал задани максимально допустимого тока кор регулируют в функции измеренных сигналов тока возбуждени и напр жени на коре, а величину тока возбуждени - в функции измеренного сигнала тока кор , причем ограничение нижнего уровн тока возбуждени поддерживают посто нным, а верхний уровень измен ют в функции амплитуды напр жени питающей сети 4.The closest to the invention to the technical essence is a method of controlling an electric drive of direct current, according to which the crust current and excitation current of the electric motor, the voltage on its core and the supply voltage are extracted, from which the signal proportional to the amplitude is extracted, while the signal the settings of the maximum permissible current of the core are controlled as a function of the measured signals of the excitation current and voltage on the crust, and the magnitude of the excitation current is controlled as a measured signal of the current of the core, and the limitation of the lower The level of the excitation current is kept constant, and the upper level is varied as a function of the amplitude of the supply voltage 4.
Устройство дл реализации способа управлени электроприводом посто нного тока, содержащее уп{%вл емые преобразователи в цепи кор электродвигател и его обмотки возбуждени , псюледовательно включенные задатчнк напр жени на коре, регул тор напр жени и регул тор тока, ко входам которых подключены соответственно датчики напр жени и тока кор , а также регул тор с блоком ограничени и датчик тока возбуждени , блок ограничени тока кор , включенный в цепь обратной св зи регул тора напр жени , к управл ющему входу которого подключен сумматор, и два блока нелинейности.A device for implementing a method of controlling an electric drive of direct current, containing cn {% are converters in the core of an electric motor and its excitation windings, subsequently connected to the reference voltage on the core, voltage regulator and current regulator, to the inputs of which are connected sensors of voltage and current, as well as a regulator with a limiting unit and an excitation current sensor, a limiting unit of the current in the core, connected to the feedback circuit of a voltage regulator, to the control input of which is connected en adder, and two blocks of nonlinearity.
Недостатком этих способа и устройства вл етс неполный учет требований, возникающих при автономном питани или ограниченной мощности, которую надо подводить к рабо${м органам механизма, при ограничении мощности, подводимой к рабочим органам механизма , или реактивной мощности, потребл емой тирнсторным преобразователем при питаНИИ его от синхронного генератора соизмеримой мощности.The disadvantage of these methods and devices is incomplete consideration of requirements arising from autonomous power supply or limited power, which must be brought to the work of the organs of the mechanism, while limiting the power supplied to the working organs of the mechanism, or reactive power consumed by the tyrnstor converter its from a synchronous generator of comparable power.
Цель изобретени - ограничение величины потребл емой электроприводом мощности автономного источника питани и ограничение мощности , подводимой к рабочему органу механизма .The purpose of the invention is to limit the power consumed by the electric drive of an autonomous power source and limit the power supplied to the working body of the mechanism.
Поставлеина цель достигаетс тем, что в известном способе дополнительно определ ют потребхг емую электроприводом активную и реактивную мощность, сравнивают полученные сигналы с сигналами задани этих параметров, и при превышении активной мощностью допустимого значени ограничивают сигнал задани напр жени на коре электродвигател , а при превыщении реактивной мощностью допустимого уровн ограничивают сигнал задани на предельно допустимый ток кор .The goal is achieved by the fact that, in a known method, the active and reactive power consumed by the electric drive is additionally compared to the signals that are set to these parameters, and when the active power exceeds the acceptable value, the motor voltage setting signal is limited permissible level limit the signal to the maximum permissible current cor.
В устройстве поставленна цель достигаетс тем, что в него дополнительно введены датчики активной и реактивной мощности, задатчики допустимого уровн активной и реактивной мощности, трансформаторы тока и напр жени , два компаратора, транзистор, диодно-мостова схема, и три резистора, при этом выход задатчика напр жени иа коре соединен со входом мостовой схемы, три плеча которой образованы резисторами, а четвертое - диагональю переменного тока диодно-мостовой схемы, в диагональ посто нного тока которой включен переход коллектор- эмиттер транзистора, база которого соединена с одним из выходов первого компаратора, второй выход которого соединен с эмиттером транзистора, входы первого компаратора подключены к выходам задатчика допустимого уровн и датчика активной мощности , входы которого вместе со входами датчика реактивной мотцности подключены к выходам трансформаторов тока и напр жени , включенным на входе переменного тока вентильного преобразовател в цепи кор электродвигател , а выход датчика реактивной мощности вместе с выходом задатчика допустимого урювн реактивной мощности соединен со входами второго компаратора, выход которого подключен ко входу сумматора.In the device, the goal is achieved by the addition of active and reactive power sensors, control devices for the permissible level of active and reactive power, current and voltage transformers, two comparators, a transistor, a diode-bridge circuit, and three resistors. the voltage in the crust is connected to the input of a bridge circuit, the three arms of which are formed by resistors, and the fourth is connected to the diagonal of the alternating current of the diode bridge circuit, the diagonal of the direct current of which includes the collector-emitter transition Ter of the transistor, the base of which is connected to one of the outputs of the first comparator, the second output of which is connected to the emitter of the transistor, the inputs of the first comparator are connected to the outputs of the unit of the admissible level and the active power sensor, the inputs of which are connected to the outputs of current transformers and for example on the AC input of the converter in the core of the electric motor circuit, and the output of the reactive power sensor together with the output of the unit of permissible ur Reactive power is connected to the inputs of the second comparator, the output of which is connected to the input of the adder.
На чертеже приведена функциональна схема устройства.The drawing shows a functional diagram of the device.
Устройство содержит корь 1 з;юктродвигател , вход датчика 2 напр жени на коре присоединен последовательно со входом датчика 3 тока кориой цепи к выходу тиристорного преобразовател 4. Вход тиристорного преобразовател 4 соединен с выходом регул тора 5 тока кор , к первому входу которого подключен выход датчика 3 тока кор . Ко второму входу регул тора 5 тока кор присоединен выход регул тора 6 напр жени на коре и один из входов переменного тока диодной мостовой схемы 7, выполн ющей функции блока ограничени тока кор , второй вход переменного тока которой соединен со входом регул тора 6 напр жени на коре, к другим входам которого подJ соединены выход датчика 2 напр жени на коре и выход мостовой схемы, образованной трем равными ртзисторами 8-10, и диагональю переменного тока диодной мостовой схемы 11. К общей точке резисторов 8 и 9 присоединены одинThe device contains measles 1; a motor; the sensor input 2 of the voltage on the core is connected in series with the sensor input 3 of the circuit current to the output of the thyristor converter 4. The input of the thyristor converter 4 is connected to the output of the current regulator 5 of the core, to the first input of which the sensor output is connected 3 current box To the second input of current regulator 5, a voltage regulator 6 on the crust is connected and one of the ac inputs of a diode bridge circuit 7 that functions as a current limiting unit for the core, the second AC input of which is connected to the input of voltage regulator 6 cortex, to the other inputs of which pj are connected the output of the sensor 2 voltage on the cortex and the output of the bridge circuit, formed by three equal resistors 8-10, and the diagonal of the alternating current of the diode bridge circuit 11. One common point of resistors 8 and 9
Q из выходов задатчика 12 допустимого уровн напр жени на коре. Второй вывод задатчика 12 присоединен к обшей точке резистора 10 и одного из входов переменного тока диодномостовой схемы 11, второй вход переменногоQ from the setpoint 12 outputs of the allowable voltage level on the bark. The second output of the setting device 12 is connected to the common point of the resistor 10 and one of the AC inputs of the diode bridge circuit 11, the second input of the AC
5 тока которой вместе с одним из выводов резисторов 8 присоединен к общей точке входов регул тора 6 напр жени . К положительному выводу ди одно-мостовой схемы 11 подключен коллекторный транзистора 13 проводиQ мости п-р-п,к отрицательному выводу диодномостовой схемы 11 присоединен эмигтерный вывод транзистора 13 и один из выходов первого компаратора 14. К первому входу компаратора 14 присоединен выход задатчика 15 до5 пустимого уровн напр жени , ко второму входу присоединен выход датчика 16 активной мощности . Входы датчика 16 активной и датчика 7 реактивной мощности присоединены к выходу трансформатора 18 тока и соединены со вхор дом датчика 19 амплитуды напр жени , питающего гиристорный преобразователь 4. Выход датчика 17 вместе с выходом задатчика 20 допустимого уровн реактивной мощности присоединен ко входу второго компаратора 21, выход которого присоединен к одному из входов сумматора 22, к двум другим входам которого подключены выходы блоков 23 и 24 нелинейности . К входу блока 23 нелинейности присоединен выход датчика 2 напр жени на коре5 which, together with one of the terminals of the resistors 8, is connected to the common point of the inputs of the voltage regulator 6. A collector transistor 13 is connected to the positive output of a di-bridge circuit 11; an emigter output of the transistor 13 and one of the outputs of the first comparator 14 are connected to the negative output of a diode-bridge bridge circuit 11. A output of 15 to 5 is connected to the first input of the comparator 14 empty voltage level, the output of the active power sensor 16 is connected to the second input. The inputs of the active sensor 16 and the reactive power sensor 7 are connected to the output of the current transformer 18 and connected to the input of a voltage amplitude sensor 19 supplying a thyristor converter 4. The output of the sensor 17 together with the output of the generator 20 of the allowable level of reactive power is connected to the input of the second comparator 21, the output of which is connected to one of the inputs of the adder 22, to the two other inputs of which are connected the outputs of the non-linearity blocks 23 and 24. The input of the nonlinearity unit 23 is connected to the output of the voltage sensor 2 at the core
и входы переменного тока диодно-мостовой схемы 25 (блока ограничени тока возбуждени ), к положительному зажиму которой подключен положительный зажим датчика 19 и один из выводов резистора 26, второй вьгаод кото , рого соединен с одним из выводов регул тора 27 тока возбуждени и с отрицательным зажимом датчика 19. К другим входам регул тора 27 тока возбуждени присоединены отрицательный вывод диодно мостовой схемы 25, выход датчика 28 тока возбуждени и выход блока 29 нелинейности, вход которюго соединен с выходом датчика 3 тока кор . К выходу регул тора 27 тока возбуждени присоединен вход управл емого преобразовател 30, к выходуand AC inputs of a diode-bridge circuit 25 (excitation current limiting unit), to the positive terminal of which a positive terminal of the sensor 19 is connected and one of the terminals of the resistor 26, the second of which is connected to one of the terminals of the field current regulator 27 and is negative clamp sensor 19. To other inputs of the regulator 27 of the excitation current are connected the negative output of the diode bridge circuit 25, the output of the sensor 28 of the excitation current 28 and the output of the nonlinearity unit 29, the input of which is connected to the output of the sensor 3 of the current cor. To the output of the excitation current controller 27, the input of the controlled converter 30 is connected, to the output
которого подключена последовательно со входом датчика 28 тока возбуждени обмотка 3 возбуждени электродвигател 1. Первична обмотка трансформатора 18 тока включена последовательно в один фазовый провод сети по785which is connected in series with the input of the sensor 28 of the excitation current 28, the excitation winding 3 of the electric motor 1. The primary winding of the current transformer 18 is connected in series in one phase conductor of the network according to 785
ременного тока, питающей преобразователь 3, к той же фазе присоединен вход датчика 19 амплитуды напр жени . Между выходом регул тора 27 тока возбуждени и входом блока 24 нелинейности включен блок 32 нелинейности. Устройство работает следующим образом. При отсутствии сигнала на выходе задатчика 12 напр жени нет сигнала задани иа входах регул тора 6 напр жени на коре, регул тора 5 тока кор и преобразовател 3. Позтому отсутствует сигнал на выходе преобразовател 3, на выходе датчика 2 напр жени , на коре и на выходе трансформатора 18 тока. Следовательно, ток возбуждени , определ емый напр жением на выходе блока 29 нелинейноети , минимален и минимально напр жение на выходе датчика 28 тока возбуждени , что определ ет небольшое напр жение на выходе сумматора 22. Отсутствие сигнала на выходе трансформатора 18 тока обуславливает отсутствие сигнала на выходе датчиков 16 и 17 активной и реактивной мощности компараторов 14 и 21, закрытое состо ние транзистора 13, что определ ет работу мостовой схемы, состо щей из резисторов 8-10, и диодно-мостовой схемы 11. в качестве делител . При по влении сигнала задани на выходе задатчика 12 половина зтого сигнала поступает на вход регул тора 6 напр жени , напр жение на выходе которого ограничено сначала небольшой величиной, обусловленной небольшим напр жением на выходе сумматора 22, приложенным встречно к выходам посто нного тока диодно-мостовой схемы 7 Под действием зтого напр жени по вл етс сигнал на входах и выходах регул тора 5 тока кор , преобразовател 4, датчиков 2 и 3, за счет чего образуютс необходимые дл стабильной работы привода обратные св зи по току кор и напр жению. По вление сигнала на выходе датчика 3 до выбора зазора в передачах и слабин в канатах не приводит к большому току, вследствие чего выбор зазоров в передачах произвегдитс с малым моментом, т.е. ограниченной силой удара после окончани зтого режима. По вление тока в корной цепи злектродвигател обуславливает по вление небольшого сигнала на выходе трансформатора 18 тока и небольишх сигналов на выходе датчика 16 активной мощности 3лек тродвигател и датчика 1 реактивной мощности электродвигател . Так как сигналы на выходе датчиков 16 и 17 активной и реактивной мощности в зтом режиме меньше, чем сигналы на выходе задатчиков 15 и 20 допустимого уровн соответственно активной и реактивной мощности на входе пре образовател 3, то на выходе компараторов 14 и 21 сигналы отсутствуют.The belt current supplying the converter 3 to the same phase is connected to the input of the voltage amplitude sensor 19. A nonlinearity block 32 is connected between the output of the excitation current controller 27 and the input of the nonlinearity unit 24. The device works as follows. In the absence of a signal at the output of the setting device 12, there is no signal for setting the inputs of the voltage regulator 6 on the core, current regulator 5 of the core and converter 3. There is no signal at the output of the converter 3, at the output of the voltage sensor 2, at the core and on the output of the current transformer 18. Consequently, the excitation current, determined by the voltage at the output of the nonlinear unit 29, is minimal and minimal at the output of the excitation current sensor 28, which determines a small voltage at the output of the adder 22. The absence of a signal at the output of the current transformer 18 causes no signal at the output the sensors 16 and 17 of the active and reactive power of the comparators 14 and 21, the closed state of the transistor 13, which determines the operation of the bridge circuit consisting of resistors 8-10, and the diode bridge circuit 11. as a divider. When a setpoint signal appears at the output of the setting device 12, half of this signal is fed to the input of the voltage regulator 6, the output voltage of which is first limited by a small value due to the low voltage at the output of the adder 22 applied oppositely to the outputs of the direct current diode-bridge circuits 7 Under the action of this voltage, a signal appears at the inputs and outputs of the current regulator 5, the converter 4, the sensors 2 and 3, thereby forming feedbacks necessary for the stable operation of the drive current feedback p and voltage. The appearance of a signal at the output of sensor 3 to select a gap in the gears and slacks in the cables does not lead to a large current, as a result of which the selection of the gaps in the gears takes place with a small moment, i.e. limited impact force after the end of this mode. The occurrence of current in the electric motor corona circuit causes the appearance of a small signal at the output of the current transformer 18 and a small signal at the output of the active power sensor 16 3 electric motor and the reactive power sensor 1 of the electric motor. Since the signals at the output of the sensors 16 and 17 of the active and reactive power in this mode are less than the signals at the output of the adjusters 15 and 20 of the allowable level, respectively, of the active and reactive power at the input of the converter 3, there are no signals at the output of the comparators 14 and 21.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792718983A SU855910A1 (en) | 1979-01-29 | 1979-01-29 | Method and device for control of dc electric drive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792718983A SU855910A1 (en) | 1979-01-29 | 1979-01-29 | Method and device for control of dc electric drive |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU855910A1 true SU855910A1 (en) | 1981-08-15 |
Family
ID=20807815
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU792718983A SU855910A1 (en) | 1979-01-29 | 1979-01-29 | Method and device for control of dc electric drive |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU855910A1 (en) |
-
1979
- 1979-01-29 SU SU792718983A patent/SU855910A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Kirschen et al. | On-line efficiency optimization of a variable frequency induction motor drive | |
US4475631A (en) | AC Elevator control system | |
US4019105A (en) | Controlled current induction motor drive | |
CA2385588A1 (en) | Wind power plant | |
RU2000120181A (en) | METHOD OF OPTIMIZED POWER AND EFFICIENCY OF REGULATION OF SYNCHRONOUS ELECTRIC MACHINES | |
PL114650B1 (en) | Method for adjustment of asynchronous electric machine speed and device therefor | |
US5777459A (en) | Induction electrical power generating system with variable numbers of poles and excitation frequency | |
CN108575114A (en) | The system and method for controlling electrodynamic machines with variable frequency drives | |
KR20050003998A (en) | Method and device for driving induction motor | |
WO1988001449A1 (en) | Motor control apparatus | |
SU855910A1 (en) | Method and device for control of dc electric drive | |
KR900000679B1 (en) | Control devices of alternating elevator | |
US3089991A (en) | Control of series motors | |
RU2213409C2 (en) | Method for controlling off-line induction generator | |
SU803094A1 (en) | Adjustable dc electric drive | |
US2929009A (en) | Motor control systems | |
JPS6139886A (en) | Controller for inverter | |
SU656169A1 (en) | Device for control of electric motor armature current | |
SU1112520A1 (en) | Electric drive | |
SU860249A2 (en) | Method and device for controlling dc electric drive | |
SU1305640A2 (en) | Control device for electric drive | |
SU1246321A1 (en) | Variable-frequency electric drive | |
CA1058695A (en) | Regulating the torque of an induction motor | |
SU862344A1 (en) | Device for controlling frequency-controlled asynchronous motor | |
SU1309244A1 (en) | Electric drive |