Электропривод

Электропривод

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования скорости электродвигателей . Целью изобретения является расширение функциональных возможностей электропривода путем обеспечения его работы при изменении жесткости механической передачи. Устройство содержит блок 13 измерения жесткости, а узел коррекции 9 включает модель 10 механической части электропривода, блок 1I сравнения и дифференцирующий блок 12. Выход блока 13 измерения жесткости подключен к входу блока 11 сравнения. В электроприводе обеспечивается демпфирование колебаний в электромеханической системе при переменной жесткрсти упругого элемента. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 02 Р 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ™, ; ., U

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) ЗЛЕКТРОПРИВОД (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования скорости электро(61) 790090 (21) 4138883/24-07 (22) 27.10 ° 86 (46) 23.04.88. Бюл. N - 15 (71) Новомосковский филиал Московского химико-технологического института им. Д.И.Менделеева (72) Г.И.Бабокин (53) 62-83:621.314.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 790090, кл. Н 02 P 5/00, 1978.

Л0„„1390756 A 2 двигателей. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей электропривода путем обеспечения его работы при изменении жесткости механической передачи. Устройство содержит блок 13 измерения жесткости, а узел коррекции 9 включает модель

10 механической части электропривода, блок ll сравнения и дифференцирующий блок 12. Выход блока 13 измерения жесткости подключен к входу блока 11 сравнения. В электроприводе обеспечивается демпфирование колебаний в электромеханической системе при переменной жесткости упругого элемента.

3 ил.

1390756

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электроприводам,, может быть использовано в электроприводах в горной, текстильной, химической промышленности (выемочные машины, драги, экскаваторы и т.д.), содержащих упругую механическую передачу, и является усовершенствованием изобретения по авт. св. Р 790090. 10

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей электропривода путем обеспечения его работы

При изменении жесткости механической передачи. 15

На фиг.1 изображена функциональная схема электропривода; на фиг.2 функциональная схема модели механической части; на фиг.3 — один из вариантов выполнения блока измерения жесткости.

Электропривод содержит электродвигатель 1 постоянного тока, якорь которого через упругий элемент 2 с переменной жесткостью связан с механиз- 25 мом 3. Якорь электродвигателя 1 присоединен к регулируемому источнику

4 напряжения. Система управления электроприводом содержит регулятор 5

Частоты вращения, подчиненный ему ре- 30 гулятор 6 тока, датчики тока 7 и частоты вращения 8, выходы которых присоединены к соответствующим входам регуляторов тока 6 и частоты вращения 5, и узел 9 коррекции. Узел 9

35 коррекции включает модель 0 механической части электропривода, блок 11 сравнения и дифференцирующий блок 12.

На вход модели 10 механической части электропривода подключены вьгходы дат-40 чика 7 тока и блока 13 измерения жесткости упругого элемента, а выход модели 1О подсоединен к одному из входов блока 11 сравнения, другой вход которого подключен к выходу датчика 14 упругого момента, а выход блока 11 сравнения через дифференцирующий блок 12 подключен к входу регулятора 5 частоты вращения и входу регулятора 6 тока.

Модель механической части электро50 привода (фиг.2) включает последовательно соединенные модель 15 подвижной части электродвигателя, состоящую из последовательно соединенных элемента 16 сравнения и первого ин55 тегратора 17, модель 18 редуктора и ю вала (упругого элемента) и модель подвижной части механизма. Модель 18 вала и редуктора (упругого элемента) составлена из блока 19 сравнения и параллельно соединенных пропорционального усилителя 20 и цепи из последовательно включенных блока 21 перемножения и интегратора 22, при этом выход блока 19 сравнения подключен к пропорциональному усилителю 20 и одному из входов блока 21 перемножения, второй вход которого соединен с выходом блока 13 измерения жесткости. Модель подвижной части механизма выполнена в виде интегратора 23. Блок

13 измерения жесткости упругого элемента применительно к электроприводу выемочного комбайна содержит .блок 24 контроля положения комбайна, блок 25 деления и источник 26 опорного сигнала.

Модель 10 механической части электропривода может быть реализована на операционных усилителях, при этом блоки !6 и 19 сравнения реализуются пропорциональными звеньями с коэффициентами передачи, равными единице.

Интегратор 17 реализуется интегрирующим звеном с передаточной функцией

W = 1/Т „, Р, интегратор 22 — интегрирующим звеном с передаточной функ1 цией W = — — интегратор 23 — интегр 9 рирующим звеном с передаточной функцией W = 1/T„ Р, усилитель 20 — пропорциональным .звеном с коэффициентом

В, где постоянные интегрирования

I,2èní

Т

IM н

I2 -2 "Ilí

Т м н где I — момент инерции электродвигателя;

I — момент инерции механизма;

n — номинальная частота вращен ния;

М вЂ” номинальный момент ",  — коэффициент характеризующий внутреннее трение в передаче.

Передаточная функция последовательно соединенных блока 21 перемножения и интегратора 22 модели yr.— ругого. звена имеет вид

С

W =р Э причем жесткость С упругого элемента зависит от сигнала фактической жесткости, измеряемой блоком 13 измерения жесткости упругого элемента.

Передаточная функция модели 18 упругого элемента соответствует

Т у. Р+1 2 in С

ТсР M„p

20 где Т =В/С вЂ” постоянная вязкости упругого звена; 10

Тс= -- — постоянная упругости звена, но с переменным параметром С, определяемым фактической жесткостью упругого элемента 2.

Электропривод работает следующим образом.

При появлении сигнала У на выходе регулятора 5 частоты вращения электродвигателя появляется сигнал задания тока, поступающий на регулятор 6 тока. Сигнал с выхода регулятора 6 тока увеличивает напряжение регулируемого источника 4, подавае- 25 мое на якорь электродвигателя 1 постоянного тока, до заданного значения.

Электродвигатель 1 разгоняется и через упругий элемент 2 приводит во вращение подвижную часть исполнитель-30 ного механизма 3. Выходные сигналы с датчиков 7 тока и датчика 8 частоты вращения поступают, соответственно, на входы регулятора 5 тока и регулятора 6 частоты вращения и обеспечивают стабилизацию заданных значений тока и частоты вращения электропривода в переходных и стационарных режимах. При возникновении упругих колебаний в двухмассовой механической системе, состоящей из подвижных частей электродвигателя ) и механизма 2, с датчика 14 упругого момента сигнал поступает на один вход блока

11 сравнения, а на другой его вход поступает сигнал с выхода модели 10 механической части электропривода с желаемым характером переходного процесса, на которую подается сигнал с датчика 7 тока. Сигнал с выхода блока 11 сравнения, пропорциональный

50 разности его входных сигналов, через дифференцирующий блок 12 поступает на вход регулятора 6 тока и на вход" регулятора 5 частоты вращения и демпфирует колебания.

При изменении жесткости упругого элемента 2 сигнал с выхода блока 13 измерения жесткости изменяет коэффициент передачи в передаточной функпии модели 18 упругого элемента пропорционально жесткости упругого элемента и тем самым обеспечивает сигнал на выходе модели 10, соответствующий фактической жесткости упругоro элемента. Сигнал с выхода блока

24 контроля положения подается на вход блока 25 деления, на другой вход которого подается сигнал с источника 26, пропорциональный величине известной постоянной Е.S (Š— модуль упругости рабочей ветви тяговой цепи, S — сечение цепи), Так как сигнал на выходе блока 24 контроля положения пропорционален длине рабочей ветви цепи L, то на выходе блока

25 деления сигнал пропорционален жесткости упругого элемента, выполненного, например, в виде цепи, т.е.

Лабораторные исследования устройства для демпфирования колебаний в электроприводе с упругой связью между двигателем и механизмом при переменной жесткости упругой связи применительно к электроприводу перемещения выемочного комбайна показали эффективность демпфирования механических колебаний в реальном диапазоне изменения жесткости упругой связи от 4 10 до 40 -10 Н/м. Электропривод сохраняет быстродействие и простоту, обеспечивая эффективное демпфирование колебаний в электромеханической системе, при переменной жесткости упругого элемента.

Введение в электропривод блока измерения жесткости и выполнение модели упругого элемента согласно изобретению позволило учесть в модели механической части электропривода изменение фактической жесткости упругого элемента и по сравнению с известным электроприводом, в котором схема демпфирования колебаний при переменной жесткости неработоспособна, расширить область применения изобретенйя за счет применения электропривода с переменной жесткостью упругого элемента. формула изобретения

Электропривод по авт.св.11 790090, отличающийся тем, что, 1390756

Составитель В.Кузнецова

Техред А.Кравчук Корректор Н.Король

Редактор В.Данко

Заказ 1781/54

Тираж 583 Подписное

ВНИИЛИ Г осударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий !

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 с целью расширения функциональных возможностей злектропривода путем обеспечения его работы при изменении жесткости механической передачи, в него введен блок измерения жесткости, а модель редуктора и вала составлена из блока сравнения и параллельно соединенных пропорционального усилителя и цепи из последовательно включенных блока перемножения и интегратора, при этом выход блока сравнения подключен к пропорциональному усилителю и одному из входов блока перемножения, второй вход которого соединен с выходом блока измерения жесткости.