[发明专利]一种直流电动机的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种直流电动机的控制方法，可用于矿井提升机的直流电动机的控制，属于自动控制和电力拖动技术领域。

背景技术

在矿井提升机中对直流电动机控制的目的就是通过控制直流电动机的转矩从而控制直流电机的速度，使提升机按给定的速度曲线在四象限平稳运行，并有较好的稳定性和快速性，以满足提升机力图的要求。使提升机无论在正力和负力状态，均能快速建立力矩，保证启动时不倒转和停车时准确平层；一般要求调速范围宽为：1:35，机械特性硬，保证提升机分别在额定正力和负力负荷下，均能以小于或等于0.3米/秒的速度稳定运行。

矿井提升机负载变化范围大，调速范围宽，在矿井提升机中的应用已有几十年的历史，一般对直流电动机的控制采用两种方法，第一是固定磁场电流，调节电枢电流从而达到调速的目的，如图1所示，力矩函数13的输出通过电枢电流调节器6和电枢触发电路8去控制电枢10，从而实现磁场电流固定调节电枢电流的目的，第二种是固定电枢电流，调节磁场电流从而达到调速的目的，如图2所示，力矩函数13的输出通过磁场电流调节器5和磁场触发电路7去控制磁场9，从而实现电枢电流固定调节磁场的目的。

第一种方法的优点是设备投资小，但换向慢，第二种方法的优点是系统响应快，但设备投资大，随着电力电子技术的快速发展和矿山对生产效率要求的不断提高，国内外大多采用的方法即固定磁场电流，调节电枢电流的方法，但由于矿井提升机负载变化范围大，在小负载时电机容易产生震荡，影响设备的平稳运行，严重时还会造成设备损坏。

发明内容

本发明的目的是发明一种能克服小负载时电机产生的震荡，使设备平稳运行的直流电动机的控制方法。

为实现以上目的，本发明的技术方案是提供一种直流电动机的控制方法，其特征在于，当电枢电流大于某门限电流时采用固定磁场电流，调节电枢电流的方法，当电枢电流小于所述某门限电流时采用固定电枢电流，调节磁场电流的方法，可以应用在单桥工作、双桥并联工作和双桥串联工作，其方法为：

第一步：在力矩函数处，磁场电流调节器和力矩函数之间，电枢电流调节器和力矩函数之间，分别设置三个功能切换开关：第一开关、第二开关、第三开关，用于电枢调节和磁场调节的切换；

第二步：设置一个电枢电流比较和顺序控制函数，用于电枢电流的比较和产生顺序控制函数，电枢电流在电流比较和顺序控制函数1中和设置的电枢门限电流进行比较，产生控制切换第一开关、第二开关、第三开关的逻辑变量“1”或“0”；

第三步：进行比较：

当电枢电流大于门限电流时，电流比较和顺序控制函数1输出逻辑“0”，此时第二开关在0位置，磁场电流给定为固定值，第一开关、第三开关在0位置，力矩函数的输出通过电枢电流调节器和电枢触发电路去控制电枢，从而实现磁场电流固定调节电枢电流的目的；

当电枢电流小于门限电流时，电流比较和顺序控制函数1输出逻辑“1”，此时第二开关在1位置，第一开关、第三开关在1位置，力矩函数的输出通过磁场电流调节器和磁场触发电路去控制磁场，从而实现电枢电流固定调节磁场的目的。

所述的电枢电流的门限值为100A—300A。

本发明将原来使用的两种方法结合起来使用，吸取了优点，避免了缺点，从而控制直流电机的速度，使矿井提升机平稳运行。

本发明的优点是能克服小负载时电机产生的震荡，可使设备平稳运行。

附图说明

图1为原方法一控制方法示意图；

图2为原方法二控制方法示意图；

图3为本发明控制方法示意图；

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例

如图3所示，为本发明控制方法示意图，在原方法使用的设备上增加电流比较和顺序控制函数1，和调节电枢/调节磁场的切换开关2、3、4，由电流比较和顺序控制函数1，调节电枢/调节磁场的切换开关2、3、4，磁场电流调节器5和电枢电流调节器6，磁场触发电路7和电枢触发电路8，磁场主回路9和电枢主回路10，电枢11，磁场12，力矩函数13组成。

一种直流电动机的控制方法，当电枢电流大于某门限电流时采用固定磁场电流，调节电枢电流的方法，当电枢电流小于门限电流时采用固定电枢电流，调节磁场电流的方法，可以应用在单桥工作、双桥并联工作和双桥串联工作，其方法为：

第一步：在磁场电流调节器5和力矩函数13之间，力矩函数13处，电枢电流调节器6和力矩函数13之间分别设置三个功能切换开关2、3、4，用于电枢调节和磁场调节的切换；