Устройства для регулирования или управления числом оборотов и (или) крутящим моментом электродвигателей постоянного тока: .для регулирования или управления одиночных двигателей постоянного тока путем изменения возбуждения и/или тока якоря – H02P 7/06

Изобретение относится к области электротехники. Заявлено устройство (11), имеющее датчик (30) магнитного поля и электрическую машину (10) с двумя подвижными относительно друг друга частями (12, 14). Датчик (30) магнитного поля, предназначенный для регистрации исходящего от второй части (14) электрической машины магнитного поля (26) и для формирования и выдачи электрической величины (31), характеризующей параметр регистрируемого магнитного поля (26), закреплен при этом на первой части (12) электрической машины. Формируемая датчиком магнитного поля электрическая величина (31) подается в устройство (42) обработки, которое на основании этой электрической величины (31) определяет зависящую от частоты вращения и/или от скорости величину относительного движения (32) между первой (12) и второй (14) частями электрической машины. В заявке описан также способ определения зависящей от частоты вращения или от скорости величины, заключающийся в том, что с помощью датчика (30) магнитного поля регистрируют исходящее от второй части (14) электрической машины (10) магнитное поле (26). Датчик (30) магнитного поля формирует электрическую величину (31), характеризующую параметр регистрируемого магнитного поля (26). С учетом этой электрической величины (31) определяют зависящую от частоты вращения, соответственно от скорости, величину относительного движения (32) между обеими частями (12, 14) электрической машины (10). Технический результат - возможность определения частоты вращения без использования датчика частоты вращения. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системе управления электроприводами. Техническим результатом является повышение быстродействия и уменьшение динамической погрешности при регулировании скорости рабочего органа в электромеханической системе с упругими связями. Электропривод содержит последовательно соединенные блок задания скорости, регулятор скорости, замкнутый контур регулирования тока с датчиком тока якоря, электромеханическую часть двигателя, рабочий орган с упругими связями, а также датчик скорости вала рабочего органа, датчик скорости вала двигателя, датчик упругого момента и датчик статической нагрузки. Регулятор скорости включает дифференцирующее звено, семь масштабирующих элементов, суммирующий элемент и интерполятор нулевого порядка. Первый масштабирующий элемент подключен к блоку задания скорости, второй масштабирующего элемента - к дифференцирующему звену, третий масштабирующий элемент - к выходу датчика статической нагрузки, четвертый масштабирующий элемент - к выходу датчика тока якоря, вход которого подключен к выходу замкнутого контура регулирования ток. Пятый масштабирующий элемент подключен к выходу датчика скорости вала двигателя, шестой масштабирующий элемент - к выходу датчика упругого момента, а седьмой масштабирующий элемент - к выходу датчика скорости вала рабочего органа. Масштабирующие элементы подключены к входам суммирующего элемента. 5 ил.

Изобретение относится к системам автоматического управления двигателями постоянного тока. Технический результат - снижение амплитуды и времени переходных процессов при изменении скорости вращения и/или величины момента на валу двигателя постоянного тока. Способ автоматического управления включает измерение фактической скорости вращения вала двигателя в процессе прокатки. Регулируют скорость вращения вала двигателя, при этом замеренную фактическую скорость вращения вала двигателя сравнивают с заданной. При наличии отклонения формируют противоположный по направлению отклонению скорости вращения вала двигателя прямоугольный импульс напряжения, который подают на якорь двигателя. Величину и продолжительность импульса напряжения выбирают исходя из условий обеспечения минимального изменения тока якоря двигателя при максимальной скорости выхода вала двигателя на заданную частоту вращения. 1 табл., 3 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроприводах различных механизмов, исполнительных устройствах автоматических систем. Техническим результатом является повышение энергетической эффективности и надежности работы электрического привода постоянного тока. Электрический привод содержит регулятор тока (1), коммутатор (2), сумматор (3), усилитель мощности (4), нелинейные элементы (5, 6) с характеристикой F(x)=x²signx, регулятор скорости 7, датчик тока 8, блок перемножения 9, пороговый элемент с характеристикой где U_e - напряжение, соответствующее уровню логической единицы, двигатель постоянного тока с якорной обмоткой (11) и обмоткой возбуждения (12), источник постоянного тока (13), блок выделения модуля (14), датчик скорости (15), элемент сравнения (16) и задатчик скорости (17). Повышение энергетической эффективности и надежности работы электропривода обусловлено действием в переходных режимах его работы внутренней обратной связи по мощности суммарных потерь в якорной обмотке, магнитопроводе, щеточном контакте и подшипниках. В электрическом приводе в установившемся режиме действуют обратная связь по скорости и внутренняя обратная связь по току. При переходных процессах, когда ошибка регулирования превышает по модулю пороговое значение, в электроприводе действует дополнительная обратная связь по мощности суммарных потерь, обеспечивающая минимизацию потерь. 1 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в следящих электроприводах с исполнительными двигателями постоянного тока или с синхронными машинами, работающими в режимах вентильного двигателя или бесколлекторного двигателя постоянного тока. Техническим результатом является повышение быстродействия следящих систем. Следящий электропривод содержит блок (1) задания, интегральный регулятор (2), пропорционально-дифференциальный регулятор (3), силовой преобразователь (4), электродвигатель (5) с исполнительным механизмом (6), датчик (7) положения, пропорциональный регулятор (8) и блок (9) дифференцирования. Предлагаемый электропривод позволяет повысить быстродействие следящих систем. 6 ил.

Изобретение относится к разделу управления и может быть использовано для регулирования скорости электромеханического объекта, представляющего собой электродвигатель постоянного тока и упругосвязанный с ним исполнительный механизм. Технический результат заключается в увеличении быстродействия и улучшении качества регулирования. Для этого заявленное устройство содержит силовой преобразователь, датчик тока, соединенный с двигателем постоянного тока, первый датчик скорости, кинематическую вязкоупругую передачу, исполнительный механизм, второй датчик скорости, нелинейный элемент, регулятор скорости и регулятор тока. Кроме этого в состав электрического привода введены интегратор, элементы сравнения с третьего по двенадцатый и безынерционные звенья с первого по одиннадцатое. 5 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в тиристорных электроприводах постоянного тока с двухзонным регулированием скорости, работающих с ударным изменением нагрузки, преимущественно в электроприводах широкополосных станов горячей прокатки. Технический результат - формирование минимального запаса выпрямленной ЭДС тиристорного преобразователя путем исключения ее перерегулирования в режиме ударного приложения нагрузки и стабилизации ее на заданном уровне при увеличении тока нагрузки выше номинального. Для этого в способе дополнительно сравнивают ЭДС тиристорного преобразователя с его номинальным значением и при превышении указанного значения осуществляют пропорциональное снижение заданного значения параметра, регулируемого по цепи возбуждения, в качестве которого принимают ЭДС электродвигателя. Заявляемый способ позволяет повысить надежность электропривода за счет исключения режима перевозбуждения электродвигателя и улучшения условий коммутации при сохранении высоких энергетических характеристик. 4 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при регулировании параметров сложных электромеханических систем, например электроприводов постоянного тока, соединенных с объектом управления вязкоупругой кинематической передачей. Технический результат заключается в уменьшении разрядности интегратора при технической реализации на цифровых элементах. Устройство для автоматического управления электромеханической системой с вязкоупругой кинематической связью содержит тиристорный преобразователь, датчик тока, задатчик интенсивности, сумматор, интегратор, первый и второй датчики скорости, суммирующий усилитель, нелинейный и линейный элементы контура токовой отсечки, интегрально-дифференциальное звено, три усилителя. Кроме этого в него введено пропорциональное звено, подключенное к входу сумматора и имеющее передаточную функцию , где К₅ - коэффициент усиления интегратора; ₁ - постоянная времени интегрально-дифференциального звена. 4 ил.

Изобретение относится к области управления и может быть использовано при регулировании параметров сложных электромеханических систем, например электроприводов постоянного тока, соединенных с объектом управления вязкоупругими кинематическими связями. Технический результат заключается в уменьшении разрядности интеграторов при технической реализации устройства на цифровых элементах. Он достигается тем, что устройство содержит тиристорный преобразователь, датчик тока, задатчик интенсивности, первый и второй сумматоры, первый и второй интеграторы, первый и второй датчики скорости, суммирующий усилитель, нелинейный и линейный элементы контура токовой отсечки, интегрально-дифференциальный блок, три усилителя. Кроме этого в него введены третий сумматор, блок установки напряжения сброса, блок выделения модуля и четвертый сумматор. 4 ил.

Изобретение относится к автоматизированному электроприводу, в частности к автоматизированной идентификации параметров асинхронного электропривода. Технический результат - использование устройства оценивания параметров электродвигателя с асинхронными электродвигателями, увеличении числа оцениваемых параметров электродвигателя и оценка величин, не подлежащих непосредственному измерению. Заявленное устройство содержит асинхронный электродвигатель, параметры которого подлежат оцениванию, датчики фазных напряжений статора, датчики фазных токов статора, датчик частоты вращения вала, датчик углового ускорения, преобразователь фазных напряжений и преобразователь фазных токов статора, позволяющие преобразовывать фазные напряжения и токи статора в напряжения и токи обобщенной машины, устройства дифференцирования, умножители, интеграторы, делители и сумматоры. Поставленная задача осуществляется тем, что согласно изобретению введены внешний сигнал скорости вращения системы ортогональных координат, три датчика напряжения фаз статора, три датчика тока фаз статора, датчик углового ускорения, преобразователь фазных напряжений статора, преобразователь фазных токов статора, два устройства дифференцирования, двадцать два сумматора, пятьдесят умножителей, два делителя и девять интеграторов. 2 табл., 11 ил.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к устройствам автоматического фазирования синхронизированных электроприводов с фазовой автоподстройкой частоты вращения, и может быть использовано в системах передачи и воспроизведения информации. Технический результат - повышение быстродействия синхронно-синфазного электропривода в режиме фазирования. В синхронно-синфазном электроприводе формирователь дополнительных импульсов снабжен нелинейным элементом с зоной нечувствительности, что позволяет в области низких частот вращения в режиме фазирования повысить быстродействие электропривода за счет уменьшения продолжительности цикла фазирования, а в области высоких частот вращения - за счет отсутствия накопления в циклах фазирования скоростной ошибки. Схемная реализация блока определения фазового рассогласования, выполненного так, как указано в материалах заявки, позволяет повысить его быстродействие и, соответственно, быстродействие электропривода в режиме фазирования за счет непрерывного определения углового рассогласования по мере поступления импульсов задающей частоты и импульсов частоты обратной связи. 4 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может использоваться в промышленных установках. Техническим результатом является улучшение точности позиционирования исполнительного органа механизма при отработке заданных диаграмм перемещения. Позиционный программно-управляемый электропривод содержит командоаппарат, формирующий диаграммы перемещения исполнительного органа механизма, фильтр контура положения исполнительного органа механизма, выполненный в виде апериодического блока, регулятор положения исполнительного органа механизма, выполненный в виде пропорционального блока, корректор контура положения исполнительного органа механизма, выполненный в виде инерционно-пропорционально-дифференциального блока, фильтр контура частоты вращения электропривода, выполненный в виде инерционно-пропорционально-дифференциального блока, регулятор частоты вращения электропривода, выполненный в виде пропорционально-интегрального блока, корректор контура частоты вращения электропривода, выполненный в виде инерционно-пропорционально-дифференциального блока, регулятор тока, выполненный в виде пропорционально-интегрального блока, безынерционный преобразователь, к выходу которого подключен электродвигатель постоянного тока, механически соединенный с исполнительным органом механизма, датчик тока, датчик частоты вращения электропривода, датчик положения исполнительного органа механизма, компенсирующее влияние ЭДС электродвигателя устройство, выполненное в виде инерционно-дифференциального блока. Указанные элементы соединены между собой так, как указано в материалах заявки. 1 ил.

Изобретение относится к автоматизированному электроприводу, в частности к автоматизированной идентификации параметров электропривода, и может найти применение в адаптивных и самонастраивающихся системах. Технический результат заключается в увеличении числа оцениваемых параметров синхронного электродвигателя. Устройство оценивания параметров синхронного электродвигателя содержит синхронный электродвигатель, параметры которого подлежат оцениванию, датчик продольного тока и его производной, датчики частоты вращения вала, продольного напряжения, поперечного тока, его производной, поперечного напряжения, углового ускорения и угла поворота вала электродвигателя, умножители, сумматоры, масштабирующие устройства, интеграторы. Благодаря введению датчиков продольного напряжения, поперечного тока, его производной, поперечного напряжения, углового ускорения и угла поворота вала электродвигателя, пяти сумматоров, двенадцати умножителей, пяти масштабирующих устройств и трех интеграторов получено устройство, формирующее дополнительные оценки поперечной индуктивности, потокосцепления, момента инерции и статического момента нагрузки без значительного усложнения устройства. Использование данного устройства в автоматизированном синхронном электроприводе допускает реализацию модального или адаптивного управления. 6 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для создания электропривода с постоянной скоростью вращения ротора электродвигателя. Техническим результатом является повышение точности стабилизации скорости вращения якоря электродвигателя постоянного тока при изменениях напряжения питания. Электропривод содержит блок управления, электродвигатель, тахогенератор, при этом блок управления содержит два компаратора, микропроцессор, RS-триггер, интегратор, три ключа, генератор тока. Указанные элементы электрически связаны между собой так, как указано в формуле изобретения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике, предназначено для автоматического регулирования тока электродвигателей постоянного тока и может быть использовано в электроприводах переменного тока, построенных на базе асинхронных электродвигателей. Техническим результатом является снижение пульсаций тока якоря, повышение точности регулирования и функциональной надежности системы за счет использования многозонной модуляции для импульсного регулирования тока электродвигателя. Для этого устройство содержит электродвигатель постоянного тока, блок пусковых резисторов, содержащий N регулируемых ступеней, датчик тока, усилитель сигнала рассогласования, устройство выборки-хранения, генератор импульсов, задатчик опорного напряжения и блок управления, выполненный по многозонному принципу, число зон которого равно количеству регулируемых ступеней блока пусковых резисторов, каждая зона блока управления снабжена формирователем пилообразного напряжения, компаратором, усилителем импульсов, полупроводниковым ключом. 3 ил.

Изобретение относится к автоматизированному электроприводу. Технический результат заключается в использовании устройства оценивания параметров электродвигателя с асинхронными электродвигателями и увеличении числа оцениваемых параметров электродвигателя. Устройство оценивания параметров электродвигателя содержит асинхронный электродвигатель, параметры которого подлежат оцениванию, датчик частоты вращения, соединенный с валом электродвигателя, датчики продольного тока статора, его производной, поперечного тока статора, его производной, продольного напряжения статора, поперечного напряжения статора, продольного тока ротора, его производной, поперечного тока ротора, его производной, частоты вращения вала, датчик углового ускорения, механически связанный с валом электродвигателя; внешний сигнал угла поворота системы ортогональных координат, имеющей продольную и поперечную оси, устройство дифференцирования, умножители, сумматоры, масштабирующие устройства и интеграторы. Использование данного устройства в автоматизированном асинхронном электроприводе допускает реализацию модального, адаптивного и других самонастраивающихся систем управления. 13 ил.

Изобретение относится к автоматизированному электроприводу, в частности к автоматизированной идентификации параметров электропривода, и может найти применение в адаптивных и самонастраивающихся системах. Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, заключается в расширении функциональных возможностей - дополнительная идентификация момента инерции и статического момента нагрузки. Устройство оценивания параметров электродвигателя содержит датчик напряжения, датчик тока, датчик производной от тока, датчик угловой скорости, датчик углового ускорения, умножители, сумматоры, формирователь сигнала ошибки, масштабирующие устройства, интеграторы. Благодаря введению сумматора, трех умножителей, датчиков углового ускорения и напряжения, двух масштабирующих устройств и двух интеграторов получено устройство, формирующее дополнительные оценки момента инерции и статического момента нагрузки без заметного увеличения объема вычислений и усложнения устройства. 4 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в следящих электроприводах с асинхронными исполнительными двигателями. Технический результат заключается в обеспечении режимов позиционирования и слежения за заданной координатой перемещения исполнительного механизма с высоким быстродействием и точностью, определяемой дискретностью и точностью датчика положения. Следящий электропривод с асинхронным электродвигателем содержит блок задания параметров, интегральный регулятор, пропорциональный регулятор, два блока дифференцирования, блок умножения, два сумматора, автономный инвертор напряжения, асинхронный электродвигатель с исполнительным механизмом, блок выделения модуля, блок деления, коммутатор, блок сравнения и датчик положения. 1 ил.

Изобретение относится к технике управления тягой и торможением электроподвижных средств переменного тока. Способ заключается в установлении токов возбуждения номинальными в диапазоне частот вращения якорей от нуля до номинальной, при увеличении частоты вращения якоря выше номинальной токи возбуждения уменьшают обратно пропорционально частоте вращения так, чтобы ЭДС, развиваемая якорями двигателей, была всегда меньше максимального напряжения источника питания якорей, а вращающий момент регулируют путем изменения напряжения источника питания якорей тяговых двигателей. Технический результат заключается в повышении жесткости механической характеристики тягового электропривода и упрощении его схемы. 1 ил.

Изобретение относится к системам управления добычей нефти и может использоваться для вывода скважин, оборудованных установкой электроцентробежного насоса, на стационарный режим работы после проведения подземного ремонта. Система управления погружным электроцентробежным насосом содержит блок задания диаграммы динамического уровня жидкости, блок сравнения, датчик динамического уровня жидкости, блок расчета требуемой частоты, частотный преобразователь, погружной электроцентробежный насос, блок дифференцирования, сумматор. Предложенная система управления погружным электроцентробежным насосом позволяет уменьшить время вывода скважины на стационарный режим до полного совмещения гидравлических характеристик насоса и пласта. 2 ил.

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано для управления техническими объектами, в частности системами управления многомерными объектами, например последовательным соединением отдельных колебательных звеньев, входящих в состав объекта, например манипулятора промышленного робота. Система управления содержит устройство задания, регулятор, объект и анализатор знаков сигналов. В систему дополнительно введены генераторы импульсов и элементы задержки, соединенные последовательно. Выходы анализатора знака подключены к входам генераторов импульса, а выходы элементов задержки подключены на вход регулятора. В данной системе снижена колебательность не только в пусковых режимах привода, но и обеспечена апериодичность в режимах торможения привода. В результате достигается высокое качество процесса позиционирования. 5 ил.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и может быть применено на транспортных средствах с тяговыми электродвигателями постоянного тока. Устройство для регулирования возбуждения тягового электродвигателя постоянного тока содержит источник питания, последовательно соединенные якорную обмотку и обмотку возбуждения, датчики тока, резисторы и контакторы. Первый вывод первого датчика тока соединен с первым выводом второго датчика тока, выход которого соединен с первым входом компаратора. Первый вывод контактора соединен с общим выводом первого и второго резисторов. Устройство содержит также согласующие блоки, выходы первого и второго которых соединены с входами первого и второго ключевых элементов соответственно. В него дополнительно введены третий и четвертый ключевые элементы, третий и четвертый согласующие блоки, первый и второй логические элементы И-НЕ, инвертор, формирователь импульсов, триггер, генератор импульсов, счетчик импульсов, второй вывод контактора подключен к общему выводу якорной обмотки и обмотки возбуждения тягового электродвигателя постоянного тока, его контакт управления соединен с входом формирователя импульсов, первым входом первого логического элемента И-НЕ и первым входом второго логического элемента И-НЕ. Выход формирователя импульсов соединен с первым входом триггера, выход которого подключен к первому входу счетчика импульсов, выход генератора импульсов подключен к второму входу счетчика импульсов, первый, второй, третий и четвертый выходы которого соединены с входами первого, второго, третьего и четвертого согласующих блоков соответственно. Выходы третьего и четвертого согласующих блоков соединены с входами третьего и четвертого ключевых элементов соответственно. Пятый выход счетчика импульсов соединен с вторым входом первого логического элемента И-НЕ, выход которого соединен с вторым входом триггера, выход первого датчика тока соединен со вторым входом компаратора, выход которого соединен с входом инвертора и вторым входом второго логического элемента И-НЕ, выход которого соединен с третьим входом счетчика импульсов, выход инвертора соединен с третьим входом триггера. Свободный вывод якорной обмотки тягового электродвигателя постоянного тока подключен к источнику питания, свободный вывод обмотки возбуждения тягового электродвигателя постоянного тока соединен с вторым выводом первого датчика тока, к первому выводу контактора подключен общий вывод третьего и четвертого резисторов, свободные выводы первого, второго, третьего и четвертого резисторов подключены к первым выводам первого, второго, третьего и четвертого ключевых элементов соответственно, их вторые выводы объединены и подключены к второму выводу второго датчика тока, общий вывод первого и второго датчиков тока соединен с землей. Технический результат заключается в повышении надежности работы за счет улучшения условий коммутации тягового электродвигателя в переходных режимах. 1 ил.

Изобретение относится к системам электроснабжения электродвигателей привода колес, гребных винтов и других исполнительных механизмов передвижных и транспортных средств, а также их бортовых потребителей. Технический результат заключается в уменьшении потерь электроэнергии на преобразование питающего напряжения, снижении шумов, вибраций, повышении массогабаритных показателей электрических машин и снижении ограничений по скорости вращения генераторов в системе электродвижения. Для этого генератор с выпрямителем и инвертором с системой управления на выходе, питающий приводной электродвигатель, снабжен регулируемой системой возбуждения постоянного тока и дополнительными генераторами с отдельными роторами на общем валу и отдельными статорами с обмотками, на выходе которых установлены выпрямители для питания бортовых потребителей. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к приводу транспортных средств и может быть использовано в качестве электропривода электромобилей. Устройство управления электродвигателем постоянного тока и блок формирования заданных значений токов якоря и возбуждения позволяют предельно использовать машину постоянного тока с независимым возбуждением как в тяговом, так и в тормозном режимах во всем диапазоне возможных скоростей и нагрузок с учетом реальных ограничений по току и напряжению. Требуемые значения скоростей и моментов достигаются автоматически при минимально возможных в данной точке потерях. Технический результат заключается в повышении энергетических и массо-габаритных показателей. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.