Устройство для управления электроприводом постоянного тока

Устройство для управления электроприводом постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕ;НИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ ПОСТОЯННО- , ГО ТОКА, содержащее последовательно ,включеннь1в регуляторы скорости и тока якоря электродвигателя, управляемый преобрааователь выходом соединенный с якорной цепью электродвигателя, датчики скорости и тока якоря, подключенные к входам соответствующих регуляторов, и блок ограничения ъ цепи обратной связи регулятора скорости, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия электропривода, в него введен релейный элемент, включеШ1ый между выходом регулятора скорости я входгал регулятора тока, .выполненного пропорциональным , при этом вход релейного элемента соединен с выходил датчика тока а вход регулятора тока - с выходом датчика скорости. -

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1025007 др H 02 Р 5/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3276277/24-07 (22) 3.3,04.8i, (46) 23,06,83. Enon. % 23 (72) В. П. Казанцев и А, С. Мезенцев (7 Ц Пермский политехнический институт (53) 62-83:621,3 1 4.5(088.8) (56) L. Гарнов В. K. и др. УниФициро ванные системы автоуправления электроприводом в металлургии. М., «Металлургия, 1.97l, с. ЗЗ.

2. Лебедев E. й. и др. Управление вентильными электропроводами постоянного тока, М., «Энергия», l970, с, 73., (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВПЕ, НИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ ПОСТОЯННО, включенные регуляторы скорости и тока якоря. электродвигатвля, управляемый пре» образовательрыходом соединенный с якор- ° ной цепью электродвигателя, датчики скорости и тока якори, подключенные к входам соответствующих регуляторов, и блок ограничения в цепи обратной связи регулятора скорости, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия электропривода, в него введен релейный элемент, включенный между выходом регулятора скорости и входом регулятора тока, .вйполненного пропорциональным, при этом вход релейного элемента соединен с выходом датчика тока, а вход регулятора тока — с выходом р датчика скорости Я

1 1025007 2

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регу» лирования ск орос ти электропровода из менением питакипего напряжения в системе,управляемый преобразователь».двигатеп .

Известно устройство для управлении электропроводом постоянного тока, кото- . рое содержит последовательно включенные регуляторы скорости и тока якоря двигателя, управляемый преобразователь, выходом подключенный к якорной цепи двигателя, и датчик скорости и тока якоря, подключенные к входам соответствующих регуляторов P) .

Наиболее близким по технической сущности к изобретению явняется устройство для управления электроприводом, содержащее последовательно включенные регуляторы скорости и тока якоря двигателя, управляемый преобразователь, выходом соединенный с якорной цепью двиг, датчики скорости и тока якоря двигателя, подключенные к входам соответствующих регуляторов, и блок ограничения в цепи обратной связи регулятора скорости (2) .

Известное устройство позволяет эффективно ограничивать величину тока якоря на допустимом по перегрузочной способности уровне (например, на уровне 2 Iн е где lg — номииальный ток двигателя) за счет ограничения выход« кого сигнала регулятора скорости, являющегося сигналом задания тока якоря.

Однако темп нарастания тока якоря (производная тока якоря) является зависимым как от величины сигнала управления,а следовательно, и величины напря-, жения на якоре двигатели, так и от величииы статической нагрузки на вану привода. Ограничение производной тока . якоря производится выбором малой некомпенсированной постоянной времени Тр контура регулирования тока при задании номинальной величины тока якоря.

Г1ри этом небольшие по абсолютной величине и:-менения тока якоря, вызванные соответствующими изменениями сигнала задании скорости привода.или колебаниями статической нагрузки, происходят со значительно меньшей скоростью нарастания тока, якоря, а.следоватежно, при етом снижается быстродействие контура тока и системы авторегулирования в целом. B этом случае неизменная негтpolKR контура ри:"улировйння тока . напри

hCIBp на модульный 011THhQM g HpRBOgRT к одному и тому жэ времени регулировайия тока при задании как значительных, так и малых значений тока якоря.

Длительный (затянутый) переходный

5 процесс при отработке контуром тока малых возмущений статической нагрузки вызывает значительные по амплитуде и площади динамические провалы и выбросы скорости электропровода.

Белью изобретения является повышение быс .родействия электропривода.

Эта цель достигаетси тем, что. устройство для управления электроприводом постоянного тока, содержащее последовательно включэнные регуляторы скорости и тока якоря электродвигателя, управляемый преобразователь, выходом соединенный с якорной цепью электродвигатели, . датчики скорости и тока якоря, подключенные к входам соответствующих регула- торов, и блок ограничения в цепи обратной связи регулитора скорости, введен релейный элемент, включенный между выходом регулятора скорости и входом регулятора тока, выполненного пропорциональным, при этом вход релейного sneмента соединен с выходом датчика то. ка, а .вход регулятора тока - с выходом датчика скорости.

На чертеже представлена схема электрс

З0 привода постоянного тока.

Устройство содержит последовательно включенные регулятор l скорости и регулятор 2 тока, якоря, управляемый преобра. зователь Э, выходом соединенный с якорЗ5 ной пепью электродвигателя 4, датчик

В скорости и датчик 6 тока якоpsi, подключенные к входам регуля. торов 3. и 2 соответственно. В цепь обратной связи регулятора 1 скорости

40 включен блок 7 ограничения, а межиу выходом регулятора 4. скорости и вхо- . дом регулятора 2 тока включен репейный элемент 8, вход которого соединен также с датчиком 6 тока якбря, а вход

45 регулятора тока 2 подключен к выходу датчика 5 скорости.

Устройство работает следукиним образом е

В установившихся режю4ах работы электропривода сигнал, формируемый регулятором скорости, равен срепнему значению сигнала, Uo обратной связи по току якоря, среднее значение выходного сигнала релейного элемента 8, переклю55 чакицегося с большой частотой, равно нулю. Сигнал U q на выходе управляемого преобразователя 3 (в целях упрощении выкладок преобразователь принят безииерционным с линеаризованной статической

07 где Г (Г с

Составитель B. Кузнецова

Редактор Л, филиппова ТехРеа С.Мигунова Хорректор0, Тагор

Заказ 4411/50 . Тираж 687 Подпжное

ВНИИПИ Государственного «омитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, М, ЖЗВ, Рау(пская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент г, Ужгород, ул, Проектная, 4

3 10250 характеристикой) определяется суммой сигналов, пропорциональных скорости и току акоря: н у с ф "1

5 где k <, К,„- коэффициенты передачи (усиления) управляемого преобразователя и суммирующегоо усилителя э

1,К . - коэффициенты передачи датчиков скОрости и ТОка якоря; ч, (- текущие значения скорос . ти и тока якоря двигате15

Установившееся (среднее} значение тока якоря определяется величиной статической нагрузки на валу привода.

B динамических режимах работы элеатропривода, определяемых либо измененшм сигнала 0 < задания скорости, либо из.менением статической нагрузки на валу привода, выходной, сигнал И уг регулятор««opocTa < ea От cm aaaa (4т отрицательной обратной связи по току (25 якоря. При этом срабатывает репейный элемент 8 и выдает постоянное напраже; ние U пт задания приэводной тока якоря (знак этого напряжения определает- са знаком разности сигналов задания и 30 обратной связи по току якоря), которое суммируется с сигналами положительных обратных связей по скорости и току якоря на входе регулятора 2 тока якоРа.

В этом случае сигнал Ц „(Р) в опе- 35 раторной форме на выходе управляемого преобразователи 3 определяется выражениз ц е

Uz(pi=Kn К (К, (р(фК, i(p)tU „(pl) 4О, Ток якоря двигателя определяется выл жениеа

< (Rs

<(pl=(U (pi- e(pi)

"чР "

-постоянная времени якорной цепи.

После подстановки, выражения для Ои(Р) в выражение для (р) и учитывая, что э(р1= . „К, (р1,К,.к„К„.— „ =(, получим g „ „., р (И=, о,„, <р}.

" P

Таким образом ток якоря двигателя является интегралом от сигнала задания производной тока, что обеспечивает при постоянном сигнале Ц ит линейный во времени процесс формирования тока якоря. йопустимая по условиям коммута-f пин скорость нарастания тока якоря (производная тока} определяется величнной 0 и, т. е. порогом, насыщения релейного элемента 8. Максимальная величина тока якора ограничиваетси максимальным сигналом U р на выходе регулятора 1 скорости с блоком 7 ограничения выходного сигнала. Интенсивное убывание разности сигналов задания 0 ц и обратной свази U qy по току .обеспечивается функционированием системы в репей-, ном скользящем режиме (частота переключений релейного элемента..8 при отработке рассогласования (4т — 0 от не ограниченно возрастает, поскольку с уменьшением этого рассогласования увеличивается коэффициент передачи релейного элемента при сохранении устой-( чивости сястемы - свойство репейных систем со скользящим режимом работы) .

Таким образом, лииеййый закон изменения тока якоря в переходных процесМ сах с-максимально допустимой по условиям ксэюмутации производной токе во всем диапазоне изменения абсолютной величины тока якоря позволяет значиге ъно форсировмь пере(ходиые процессы в системе, сократить время регулирования и снизить динамические провалы и выбросы скорости при колебательных статического мо« мента на валу привода.