Электропривод постоянного тока

Электропривод постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано дпя регулирования скорости электродвигателей . Цепью изобретения является повьппение надежности. Устройство содержит масштабные усилители 12, 13, 14, выходы которых соединены с входом узла 15 сравнения. Выход узла 15 сравнения соединен с входом устройства 16 выборки-хранения. Второй вход устройства 16 выборки-хранения соединен с генераторбм 17 тактовых импульсов. В данном электроприводе обеспечиваются оптимальные по быстродействию переходные процессы как при ступенчатом, так и при линейном задании скорости вращения. 1 ил. §

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) С51) 4 Н 02 Р 5/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4 172513/24-07 (22) 30.12.86 (46) 30.05.88. Бюл. В 20 (71) Пермский политехнический институт (72) В.П.Казанцев, И.В.Калинин, В.И.Лавренюк и В.И.Петренко (53) 621. 316. 718. 5(088.8) (56) Авт орс кое с виде тельс тво СССР

II 1025007, кл. Н 02 P 5/06, 1983.

Авторское свидетельство СССР

В 1159141, кл. Н 02 P 5/06, 1985 ° (54) ЭЛЕКТРОПРИВОЛ ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования скорости электродвигателей. Целью изобретения является повышение надежности. Устройство содержит масштабные усилители 12, 13, 14, выходы которых соединены с входом узла 15 сравнения. Выход узла

t5 сравнения соединен с входом устройства 16 выборки-хранения. Второй вход устройства 16 выборки-хранения соединен с генератором 17 тактовых импульсов. В данном электроприводе обеспечиваются оптимальные по быстродействию переходные процессы как при ступенчатом, так и при линейном задании скорости вращения. 1 ил.

1399878

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах постоянного тока.

Целью изобретения является повы5 шение надежности.

На чертеже приведена схема электропривода.

Электропривод содержит последовательно соединенные блок t задания, tp регулятор 2 скорости, усилитель-ограничитель 3, регулятор 4 тока якоря, управляемый преобразователь 5, электродвигатель 6, датчики скорости вращения 7 и тока якоря 8, под- 15 ключенные к входам соответствующих регуляторов. Регулятор 2 скорости содержит дифференцирующее звено 9, подключенное к выходу датчика 7 скорости, первый узел 10 сравнения, 20 входы которого соединены с первым выходом блока 1 задания и датчика 7 скорости вращения, второй узел 11 сравнения, входы которого соединены с вторым выходом блока 1 задания и 25 выходом дифференцирующего звена 9, выходы первого и второго узлов сравнения соединены с входами соответственно первого 12 и второго 13 масштабных усилителей, выход датчи" 3р ка 8 тока якоря соединен с входом третьего масштабного усилителя 14,,выходы масштабных усилителей соединены с входами третьего узла 15 сравнения, выход которого соединен с входом устройства 16 выборки-хранения, выход которого соединен с входом усилителя-ограничителя 3, управляющий вход устройства t6 выборкихранения соединен с выходом генерато-4р ра 17 тактовых импульсов.

Электропривод работает следующим образом.

В установившихся режимах напряжение на выходе третьего узла 15 срав- 45 нения пропорционально статической нагрузке на валу электропривода:

З )ct где 0 напряжения, соответствующие заданному и установившемуся значению скорости вращения (4 *=

-1„„); напряжения, соответствующие заданному и установившемуся значению производной скорости вращения, т.е. ускорения (1* =0 О);

i — установившееся значение

)cr напряжения датчика тока якоря, определяемое статической нагрузкой на валу электропривода;

К,,К,К э — постоянные коэффициенты передачи масштабных усилителей 12-14.

Генератор 17 тактовых импульсов вырабатывает короткие импульсы с периодом следования Т (10-50 мс для промьппленных электроприводов), переводящие УВХ на короткое время (до нескольких микросекунд) в режим выборки.

Таким образом, выходное напряжение устройства выборки-хранения и усилителя-ограничителя 3, являющееся напряжением задания тока якоря, представляет собой квантованный по времени сигнал пм,„ (к) =к, (1*(K)-4(к)) +к,(4 *(к)Q(K)) +K,i(K), в установившемся режиме пропорциональный статической нагрузке электропривода:

Ур» (K) m K31)cY (К)

При ступенчатом приращении задания скорости вращения (4 * = О) и неизменной статической нагрузке ближайший импульс с генератора 17 тактовых импульсов переводит устройство 16 выборки-хранения в режим выборки и на

его выходе появляется напряжение

" 5„(0) К,(4*(0)- 4(0)3+

+ К,i(0) где 4 *(О), (0),i(0) — напряжения задания скорости, действительной скорости и тока якоря, измеренные непосредственно перед приходом первого импульса с генератора тактовых импульсов.

1399878

Ток якоря отрабатывает заданное значение с некоторой инерцией, определяемой постоянной времени контура тока.

При приходе следующего импульса с генератора тактовых импульсов на выходе устройства 16 выборки-хранения формируется напряжение !

О

U (1)=K,(4*(l)-g(1)g-K,Q(1)+K,<(l), где 4 (1),4(1), (1),i(1) — напряжения блока 1 задания ско- !5 рости, датчика 7 скорости дифференцирующего звена 20

9 и датчика 8 тока якоря, измеренные непосредст- 25 венно перед приходом второго импульса генератора 17 30 тактовых импульс ов .

Коэффициенты передачи К,К первого и второго масштабных усилителей выбираются такими, чтобы к концу вто- 35 рого такта управления ток якоря пришел в установившееся состояние, а скорость вращения достигла заданного значения, Если приращение напряжения * 40 задания скорости достаточно велико, то ток якоря в переходном процессе выходит на режим ограничения, уровень которого задается усилителемограничителем 3. Скорость двигателя 45 при этом нарастает линейно до тех пор, пока ошибка регулирования скорости не уменьшится до такого значения, при котором выходное напряжение устройства 16 выборки-хранения ста- 50 нет меньше ограничиваемого усилителемограничителем 3. Ток якоря и скорость двигателя при этом за два интервала управления достигают заданных установившихся значений.

При линейном изменении задающего воздействия с блока 1 задания на регулятор 2 скорости поступают два сигнала, не равных нулю: * f О, )>* О.

На первом интервале управления выходное напряжение устройства 16 выборки-хранения имеет следующее значение: на втором определяется в соответствии с выражением а на третьем и последующих

U(1s» т ст» т.е. за два интервала управления электропривод переходит в установившийся динамический режим, при котором 1„, — ток якоря пропорциональный заданному ускорению * зле ктропривода.

Таким образом, предлагаемый электропривод позволяет получить оптимальные по быстродействию переходные процессы как при ступенчатом, так и при линейном задании скорости вращения. При этом контур тока якоря имеет инерцию и представлен звеном первого порядка, а в качестве управляемого преобразователя может быть использован тиристорный преобразователь с фазовым управлением.

Астатизм первого порядка по задающим воздействиям возможность применения серийно выпускаемых тиристорных преобразователей существенно расширя" ет функциональные возможности электропривода, а простота реализации способствует повышению его надежносТие

Ф о р м ул а и э о б р е т е н и я

Электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, подключенный к выходу преобразователя, и последовательно соединенные блок эа" дания, регулятор скорости, усилительограничитель, регулятор тока, выход которого соединен с входом преобразователя, датчики тока якоря и частоты вращения, выходы которых подключены к входам соответствующих регулято ров, регулятор скорости включает дифференцирующее звено, подключенное

1399878

Составитель В.Трофименко

Редактор Е.Копча Техред М.Ходанич Корректор Н. Король

Заказ 2676/55 Тираж 583 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

t входом к выходу датчика частоты вращения, устройство выборки-хранения, первый и второй узлы сравнения, причем входы первого узла сравнения подключены к первому выходу блока задания и выходу датчика скорости вращения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены первый, второй и третий масштабные усилители, третий узел сравнения и генератор тактовых импульсов, причем входы второго узла сравнения соединены с вторым выходом блока задания и выходом дифференцирую-15 щего звена, выходы первого и второго узлов сравнения подключены к входам первого и второго масштабных усилителей, выход датчика тока якоря соединен с входом третьего масштабного усилителя, выходы масштабных усилителей соединены с входами третьего узла сравнения, выход которого соединен с входом устройства выборки-хранения, выход которого подключен к входу усилителя-ограничителя, выход генератора тактовых импульсов соединен с управляющим входом устройства выборки-хранения.