Электропривод

Электропривод

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в механизмах с упругой связью между электродвигателем и механизмом. Целью изобретения является повышение надежности. Электропривод содержит множительное устройство 10, выход которого подключен к входу регулятора 2. Входы множительного устройства подключены к датчику 9 производной тока и к функциональному преобразователю 11. В данном устройстве при изменении постоянной времени Τ<SB POS="POST">CT</SB> в функции частоты Ω<SB POS="POST">B</SB> поддерживается минимально возможное значение момента в упругой связи, т.е. имеет место эффективное демпфирование механических колебаний для каждой частоты возмущающего момента. 3 ил.

СОЮЗ С08ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

:„,Я0„„1506503 (51)4 Н 02 P 5/06

Р 1А 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Г (54) ЭЛЕКТРОЛРИВОД

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 4181210/24-07 (22) 10 ° 11 . 85 (46) 07 ° 09. 89. Бюл. N 33 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по автоматизированному электроприводу в промышленности, сельском хозяйстве и на транспорте, Харьковский автомобильно-дорожный институт им. Комсомола Украины и Институт горного дела им. А.A.Ñêîчинского (72) Д.А.Каминская, P,Э.Айгинин, Г.Ю.Козин, А.С.Мельников, В.М.Штейнцайг и В.Н.Ермак (53) 621.316.718.5(088.8) (56) Борцов Ю.А., Соколовский Г.Г.

Тиристорные системы электропривода с упругими связями. — Л.: Энергия, 1979, с. 59, 82, рис. 25.

Авторское свидетельство СССР .В 1084934, кл. Н 02 P 5/06. 1982. (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в механизмах с упругой связью между электродвигателем и механизмом. Целью изобретения является повышение надежности. Электропривод содержит множительное устройство 10, выход которого подключен к входу регулятора 2.

Входы множительного устройства подключены к датчику 9проиэводной тока и к функциональному преобразователю

11. В данном устройстве при изменении постоянной времени, в функции частоты, поддерживается минимальв но возможное значение момента в унруг ой связи, т.е. имеет место эффективное демпфирование механических колебаний для каждой частоты возмущающего момента. 3 ил.

3 150650

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах с упругой свя ью между электродвигателем и механизмом.

Цель изобретения — повышение надежности.

На фиг. 1 представлена схема электропривода; на фиг ° 2 — зависимости для относительной величины оптимальной постоянной времени цепи гибкой обратной связи по току якорной цепи

„ в функции отношения частоты возмущающего момента <) к частоте собственных колебаний (d ; на фиг. 3 схема функционального преобразовате- . ля.

Электропривод содержит последовательно включенные задатчик 1 скорости вращения, регулятор 2 частоты 20 вращения с блоком 3 ограничения в цепи обратной связи и регулятор 4 тока якоря с подключенными к их входам датчиками частоты вращения 5 и тока

6, управляемый преобразователь 7, вы- 25 ход которого подключен к якорной цепи электродвигателя 8. Кроме того, электропривод содержит датчик 9 производной тока, множительное устройство 10 и функциональный преобразова- 30 тель 11, при этом первый вход 12 множительного устройства 10 соединен с выходом датчика 9 производной тока, второй вход 13 множительного устройства 10 подключеЯ к выходу 35 функционального преобразователя 11, вход которого соединен с выходом датчика 5, а выход множительного устройства 10 соединен с входом регулятора 2. Электродвигатель 8 через уп- 40 ругую связь 14 соединен с механизмом

15.

Функциональный преобразователь 11 (фиг. 3) содержит усилитель 16 с ре- 45 эисторами .17 в цепи обратной связи, к входу которого подключены резистор

18, а также две параллельные цепи, одна иэ которых состоит из стабилитрона 19 и резистора 20, а другая— иэ инвертора 21, стабилитрона 22 и резистора 23.

Электропривод работает следующим образом.

Регулятор 2 частоты вращения с блоком 3 ограничения, имеющим нелинейную характеристику типа "эона насыщения", обеспечивает поддержание заданной задатчиком 1 скорости вра3 4 щения путем сравнения заданной и действительной скорости, измеряемой датчиком 5, а также ограничение задания на ток якоря, поддерживаемый регулятором 4 тока, путем сравнения заданного и действительного, измеряемого датчиком 6 тока, значений тока якоря воздействием на напряжение преобразователя 7.

- K (P, +P +y)$P С„+

М,(Р)

+ P (Q + у) + P + K + J,(1) где К - Д,(I, + I )

- коэффициент, характеризующий соотношение моментов инерции

На первый вход 12 множительного устройства 10 поступает напряжение с выхода датчика 9 производной тока якоря, на второй вход 13 этого устройства поступает напряжение с выхода функционального преобразователя

11, а напряжение с выхода множительного устройства 10 подается на вход регулятора 2 частоты вращения электродвигателя 8.

Коэффициент усиления цепи гибкой отрицательной обратной связи по току с якоря, т.е. постоянная времени ст пропорциональна величине напряжения ! на входе 13 множительного устройства 10.

Это напряжение изменяется в функции частоты вынужденных колебаний которая пропорциональна скорости электродвигателя 8, с помощью функционального преобразователя 11 таким образом, чтобы для каждого значения частоты ы 1 обеспечивалась оптимальная постоянная времени цепи гибкой обратной связи по току якоря Т при которой имеет место минимальное значение амплитуды вынужденных колебаний момента в упругой связй М;.

Электропривод имеет пропорциональный регулятор.2 и пропорциональноинтегральный регулятор 4 тока. Передаточная функция этого электропривода связанного через упругую связь с механизмом, при внешнем возмущающем воздействии моменте М при выходной величине — моменте М, в упругой связи механизма описывается уравнением

1506503 двигателя I

1 и механизма

I2, Тот((, — относительная величив л ст на постоянной времени

Тст контура гибкой обратной связи по току; частота соб(4) (5) (6) гле А - ((-(2+ 42 Pi

В = 2(P d, — /3, а(2) ((о ственных колебаний двухмассовой

Значение постоянной времени контура гибкой связи по току q пропорционально коэффициенту усиления цепи этой обратной связи, т.е. пропорционально напряжению на выходе функционального преобразователя 11 — U поступающему на вход 13 множительного устройства 10: системы; — жесткостb упругой связи степень л э (Т ((" о ) электрического демпфирования;

К4э — коэффициент жесткости статической механической (8) и (Цвых «

Реализация приведенных на фиг. 2 оптимальных зависимостей обеспечивается характеристикой функционального преобразователя 11. Напряжение на входе этого преобразователя пропорционально скорости электродвигателя, т. е. частота возмущающего момента мв характеристики при замкнутой

САР; относитель

P, = P.(d (9) 35 Зависимости, приведенные на фиг. 2, при частоте вынужденных колебаний ((в 7(эв,могут быть аппроксимированы уравнением е о ("1 о

+ () К ), ("(В- " В1 2 (do (10) К3, K g коэффициенты пропорцио нальности;

, " начальное значение 7 сто ст( соответствующее частотФ в

ПРи малых частотах (dВ, соответствующих значениям (эв (((когда в(т амплитуда вынужденных колебаний момента М мала, целесообразно поддер1 живать неизменное значение постоянной времени, равное 2 с... для чего необходимо иметь при (,> в ((1 неиэВ1 менное напряжение на выходе функционального преобразователя 11, определяемое согласно равенству (8) зависимостью (2) 45 л1(g,в +,в ) (о(2) (p(о о

+ "ст 2 (("1 о(о

+ d, p, ) = 0 (3) К 2g E

2. с(1= Е (— 1)

) (К Ч Е2Ч))

) + Е(1 — Е ) + 2, /в2- К2ь pi р о = К 1(4 + E ) о = 2E (E — 1 . = (К, V- e + где и;(c(I, -(,>(I, (,) ная величина комплексной переменной P преобразования

Лапласа.

При подстановке в (1) значения (ds p =j (d0 получаем уравнение амплитудно-частотной характеристики

М 1 " В

f(((,,л l K )

МВ (4(в ст 2

Исследование уравнения (2) на экстремум по варьируемому параметру ст приводит к следующей зависимости для оптимального значения

"в

Е = †-- - относительная частота (A1 0 во змущающе го момента Мв .

Зависимость (3) можно представить виде уравнения

1506503

1 и

baix tT "сг

1 6 х ii (Ьх si ) 10

А+ "амтв- D О, где л ст

30 т

А,B,D—

Характеристика функционального преобразователя 11, т.е. зависимость между его выходным и входным напряжением, при м ь > ыь, определяется в результате совместного решения уравнений (8) и (10) и определяется выражениеМ!

Uex u

Г в

-"" (1- (° ), вых м

1 о

Паях 11

-И

К

ܻ —,1

Характеристика функционального преобразователя 11 по уравнениям (10) и (11) может быть реализована с помощью диодного функционального преобраэо- 25 вателя, схема которого приведена на фиг. 3.

При изменении постоянной времени в функции частоты ы по уравнению (4), т.е. согласно кривым фиг. 2, поддерживается минимально возможное значение момента в упругой связи, т.е. имеет место наиболее эффективное демпфирование электроприводом механических колебаний для каждой частоты возмущающего момента.

Формула изобретения

Электропривод, содержащий электродвигатель, связанный с механизмом посредством упругой связи, вентильный преобразователь, подключенный к якорной цепи электродвигателя, последовательно соединенные блок задания, регулятор частоты вращения и регулятор тока с подключенными к их входам

"соответственно датчиками частоты вра t щения и тока, а также датчик производной тока, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него дополнительно введены множительное устройство и функциональный преобразователь, причем первый вход множительного устройства соединен с выходом датчика производной тока якОря, второй вход множительного устройства подключен к выходу функционального преобразователя, входом соединенным с выходом датчика частоты вращения, а выход множительного устройства подключен к входу регулятора скорости, при этом функциональный преобразователь реализует зависимость ст a) постоянная времени цепи гибкой отрицательной обратной связи по току якоря частота собственных колебаний двухмассовой системы электропривода с упругой связью ; коэффициенты, зависящие. от скорости вращения двигателя.! 50Ь503

Редактор Н.Тупица

Заказ 5444/53

Тираж 550

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 с

2 4J

06 08 1О 12 1Р 4 Фиг. Я

Составитель М.Кряхтунова

Техред М.Дидык Корректор M. Шароши