一種直流電動機的控制方法
2024-03-06 00:03:15 1
專利名稱：一種直流電動機的控制方法
技術領域：
本發明涉及一種直流電動機的控制方法，可用於礦井提升機的直流電動機的控制，屬於自動控制和電力拖動技術領域。
背景技術：
在礦井提升機中對直流電動機控制的目的就是通過控制直流電動機的轉矩從而控制直流電機的速度，使提升機按給定的速度曲線在四象限平穩運行，並有較好的穩定性和快速性，以滿足提升機力圖的要求。使提升機無論在正力和負力狀態，均能快速建立力矩，保證啟動時不倒轉和停車時準確平層；一般要求調速範圍寬為1∶35，機械特性硬，保證提升機分別在額定正力和負力負荷下，均能以小於或等於0.3米/秒的速度穩定運行。
礦井提升機負載變化範圍大，調速範圍寬，在礦井提升機中的應用已有幾十年的歷史，一般對直流電動機的控制採用兩種方法，第一是固定磁場電流，調節電樞電流從而達到調速的目的，如圖1所示，力矩函數13的輸出通過電樞電流調節器6和電樞觸發電路8去控制電樞10，從而實現磁場電流固定調節電樞電流的目的，第二種是固定電樞電流，調節磁場電流從而達到調速的目的，如圖2所示，力矩函數13的輸出通過磁場電流調節器5和磁場觸發電路7去控制磁場9，從而實現電樞電流固定調節磁場的目的。
第一種方法的優點是設備投資小，但換向慢，第二種方法的優點是系統響應快，但設備投資大，隨著電力電子技術的快速發展和礦山對生產效率要求的不斷提高，國內外大多採用的方法即固定磁場電流，調節電樞電流的方法，但由於礦井提升機負載變化範圍大，在小負載時電機容易產生震蕩，影響設備的平穩運行，嚴重時還會造成設備損壞。
發明內容
本發明的目的是發明一種能克服小負載時電機產生的震蕩，使設備平穩運行的直流電動機的控制方法。
為實現以上目的，本發明的技術方案是提供一種直流電動機的控制方法，其特徵在於，當電樞電流大於某門限電流時採用固定磁場電流，調節電樞電流的方法，當電樞電流小於門限電流時採用固定電樞電流，調節磁場電流的方法，可以應用在單橋工作、雙橋並聯工作和雙橋串聯工作，其方法為第一步在磁場電流調節器和力矩函數之間，力矩函數處，電樞電流調節器和力矩函數之間分別設置三個功能切換開關2、3、4，用於電樞調節和磁場調節的切換；第二步設置一個電樞電流比較和順序控制函數，用於電樞電流的比較和產生順序控制函數，電樞電流在電流比較和順序控制函數1中和設置的電樞門限電流進行比較，產生控制切換開關的邏輯變量「1」或「0」；第三步進行比較當電樞電流大於門限電流時，電流比較和順序控制函數1輸出邏輯「0」，此時開關3在0位置，磁場電流給定為固定值，開關2、4在0位置，力矩函數的輸出通過電樞電流調節器和電樞觸發電路去控制電樞，從而實現磁場電流固定調節電樞電流的目的；當電樞電流小於門限電流時，電流比較和順序控制函數1輸出邏輯「1」，此時開關4在1位置，電樞電流給定為固定值，開關2、3在1位置，力矩函數的輸出通過磁場電流調節器和磁場觸發電路去控制磁場，從而實現電樞電流固定調節磁場的目的。
本發明將原來使用的兩種方法結合起來使用，吸取了優點，避免了缺點，從而控制直流電機的速度，使礦井提升機平穩運行。
本發明的優點是能克服小負載時電機產生的震蕩，可使設備平穩運行。
圖1為原方法一控制方法示意圖；圖2為原方法二控制方法示意圖；圖3為本發明控制方法示意圖。
具體實施例方式
以下結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
實施例如圖3所示，為本發明控制方法示意圖，在原方法使用的設備上增加電流比較和順序控制函數1，和調節電樞/調節磁場的切換開關2、3、4，由電流比較和順序控制函數1，調節電樞/調節磁場的切換開關2、3、4，磁場電流調節器5和電樞電流調節器6，磁場觸發電路7和電樞觸發電路8，磁場主迴路9和電樞主迴路10，電樞11，磁場12，力矩函數13組成。
一種直流電動機的控制方法，當電樞電流大於某門限電流時採用固定磁場電流，調節電樞電流的方法，當電樞電流小於門限電流時採用固定電樞電流，調節磁場電流的方法，可以應用在單橋工作、雙橋並聯工作和雙橋串聯工作，其方法為第一步在磁場電流調節器5和力矩函數13之間，力矩函數13處，電樞電流調節器6和力矩函數13之間分別設置三個功能切換開關2、3、4，用於電樞調節和磁場調節的切換；第二步設置一個電樞電流比較和順序控制函數，用於電樞電流的比較和產生順序控制函數，電樞電流在電流比較和順序控制函數1中和設置的電樞門限電流進行比較，產生控制切換開關2、3、4的邏輯變量「1」或「0」；第三步進行比較當電樞電流大於門限電流時，電流比較和順序控制函數1輸出邏輯「0」，此時開關3在0位置，磁場電流給定為固定值，開關2、4在0位置，力矩函數13的輸出通過電樞電流調節器6和電樞觸發電路8去控制電樞10，從而實現磁場電流固定調節電樞電流的目的；當電樞電流小於門限電流時，電流比較和順序控制函數1輸出邏輯「1」，此時開關3在1位置，開關2、4在1位置，力矩函數13的輸出通過磁場電流調節器5和磁場觸發電路7去控制磁場9，從而實現電樞電流固定調節磁場的目的。
電樞電流的門限值可以根據系統裝置的容量設定，本發明可以應用在單橋工作、雙橋並聯工作和雙橋串聯工作。
權利要求
1.一種直流電動機的控制方法，其特徵在於，當電樞電流大於某門限電流時採用固定磁場電流，調節電樞電流的方法，當電樞電流小於門限電流時採用固定電樞電流，調節磁場電流的方法，可以應用在單橋工作、雙橋並聯工作和雙橋串聯工作，其方法為第一步在磁場電流調節器(5)和力矩函數(13)之間，力矩函數(13)處，電樞電流調節器(6)和力矩函數(13)之間分別設置三個功能切換開關(2)、(3)、(4)，用於電樞調節和磁場調節的切換；第二步設置一個電樞電流比較和順序控制函數，用於電樞電流的比較和產生順序控制函數，電樞電流在電流比較和順序控制函數1中和設置的電樞門限電流進行比較，產生控制切換開關(2)、(3)、(4)的邏輯變量「1」或「0」；第三步進行比較當電樞電流大於門限電流時，電流比較和順序控制函數1輸出邏輯「0」，此時開關(3)在0位置，磁場電流給定為固定值，開關(2)、(4)在0位置，力矩函數(13)的輸出通過電樞電流調節器(6)和電樞觸發電路(8)去控制電樞(10)，從而實現磁場電流固定調節電樞電流的目的；當電樞電流小於門限電流時，電流比較和順序控制函數1輸出邏輯「1」，此時開關(3)在(1)位置，開關(2)、(4)在1位置，力矩函數(13)的輸出通過磁場電流調節器(5)和磁場觸發電路(7)去控制磁場(9)，從而實現電樞電流固定調節磁場的目的。
2.根據權利要求1所述的一種直流電動機的控制方法，其特徵在於，所述的電樞電流的門限值為100A-300A。
全文摘要
本發明涉及一種直流電動機的控制方法，其特徵在於，在磁場電流調節器和力矩函數之間，力矩函數處，電樞電流調節器和力矩函數之間分別設置三個功能切換開關2、3、4，用於電樞調節和磁場調節的切換；設置一個電樞電流比較和順序控制函數，用於電樞電流的比較和產生順序控制函數，當電樞電流大於某門限電流時採用固定磁場電流，調節電樞電流的方法，當電樞電流小於門限電流時採用固定電樞電流，調節磁場電流的方法，本發明的優點是能克服小負載時電機產生的震蕩，可使設備平穩運行。
文檔編號H02P7/28GK101056081SQ200610025550
公開日2007年10月17日 申請日期2006年4月10日 優先權日2006年4月10日
發明者吳旭, 吳錦榮 申請人:上海華菱電站成套設備有限公司