Задающее устройство системы тиристорного управления электроприводом постоянного тока

Задающее устройство системы тиристорного управления электроприводом постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(i) 541255

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сон)з Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.11.74 (21) 2079072), 07 ())! ),Ч, Кл,е Н 02Р 5 06

В 66D 1, )О с присоединением заявки М

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликоваио 30.12.76. Бюллетсш. М 48

Дата опубликоваиия Oi ècBIIII51 10.03.77 (,),) ), |К 0)1 Я13 2 (088.S) (72) Авторы изобрсте|ш я

В. Г. Баз|!Левски11, В. А. Резииков 11 М. П. Мостовой (71) Заявитель (54) ЗАДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО СИСТЕМЫ ТИРИСТОРНОГО

УПРАВА ЕНИЯ ЭДЕК1 РО ПРИВОДОМ ПОСТО)1 ННОГО ТОКА

Изобретсиие от) огл)тся к тсхшп с ilo;i,üåìиых установок, в частиости к системам тиристориого управлсиия электроприводом постояииого тока установок типа шахтных подъемпиков. 0HQ прсдиазиачено для формирования задающего сигнала скорости, т. е. изменяющегося во времени напряжения, величина которого отображает требуемый Bai;OII измеи"иия скорости груза (подъемиого сосуда) при пуске, разгоне и тормо)кении электродвигателя подъемной установки.

Извсстио задающее устройство, содержащее два последовательно соединенных лииейиых !

)иерациониых усилителя с ограничителем выходиогO иапряжешгя и интегрирующий операциоииый усил!!Тель, цепь Оощей Отрииательиой обратной связи, а также Выполисииый иа операционном усили еле с ограничителем узел увеличепия иитеис!|виост;1 изменения выходного напряжения устройства в режиме торможения, цепи управлсиия которого подключены к выходу устройства и источшпсу опорного напряжения (1).

Недостатком этого устройства является то, что оно обеспечивает формирование напряжения с параболическими участками, иеобходимыми для обеспечения плавности движения с ограпичеиием рывка и высокой иадежиости установки в целом.

14звестно также задаю|цее устройство, соз!1,1;| тч и !.и ) Oleo pcli1 151, т ст ройсTl!1!1 зада и и я L) IIO pl!0 O li э1 алов иОГО СиГII!1.10в, lillтеграторы, |руикцио: ал|и ь;с преобразователи и I

li рывка Г2). )ди;1! .0 T".1.0c ) сгройство Ii:)lccT сложную коисгрукцшо.

1 iBliUo 1c c Олиз!.и)! Ilo I.охи|)-ice .o.;1.s ишо к изобреге!)1!ю является зад.!ющсс ус| 10 j>0!IcTBo> соде())ка|цс Tpll пос 1cpoBBTс 1 bi!0

ВКЛIОЧЕИНЫХ OIICPBITI OIIIIbi. ., СИ lilTCCIЯ. ИЗ КОTo p bi x и с ) ) В ы 11 51 B. 1 я с 1 с я .1 и и е 1! и ы а!, и b i o p 011 и третий — иитегр,!ру|ощими. два ограиич посля выходпых иг!Ip51)iccIIII11 llcpBQ! 0 II 1110p010

15 литслей, причем иерьый представляет сооой сложный иелш|сш!Ый ирсобразоватсл., устройство задаии) .i ока заряда коидсисаторг обратиой связи второго усилителя, а также общую отрицатсльиую обратную связь, охва2l тывгпощую всс Tpll усилителя (3). Недостат1 .Ом BToi o ) стройствг BB.1яется с 10)iciiocTb pcQлизации и настройки, что отрицательно сказывается на его надежиосги.

Цель изобретения — повышение плавности

25 работы и эксплуатационной надежности привода.

Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве, включаю,ем в себя три последовательно включеииых операционных усилите5) ля, из которых первый является линейным, с

54(255

ОГРаНИЧ!ПЕЛЕМ ВЫХОДНОГО Па)1!СЯЖЕНИЯ, а ВЫходной — интегрирующим, II цепь отрицательной обратной связи. Между усилителями включен дополнительный иитегриру olr(III! усилитель с ограничителем выходного и»пряжеипя, причем oip»JIJ;HJ тель через )от«JJ ;JJà"»-! ый р»здслптсль со«дпп«п с выходом липсй.ОГО УСПГП!Т«Л)!. ! la фи Г. I I!01

I () ô i J i< i l и;! и Р 5. ; и е и и й, 11 0 H (. l J H ko H L I J c 0! o () a 6 o T) .

Лада!Ощес устройство вк.почает в себя оиерацпопные усилители l, 2 и 3, соедипе!шые !

Joe;IeJовательпо. (1а входе каждого из указа!шых усилителей включены рсзисторы 4, 5 и 0 соответственно. В цепи отрицательиой обратной связи усилителя 1 имеется резистор 7, ь связи с чем этот усилитель является липейllbi. J. В LLeilH < Oop»TJIoII сВ513н усил итслей 2 il

3 включены ко (Депсаторы 8 и 9, т. е. эти ycIIли тели являются Ill! J ei p JJpyrorLLJuiIJ. I I apaл Iсльпо резпc гору 7 Вклio÷e!1 ОГраil!IчиTP;iü 10, ОГР»пи IJIHLJIOJLLIJki HallP51)»eIIkle Уси l!JT«;IH I. ((сточн!1» 1 посто5пшого п»пряжепия соед!шен с ограничит,лем 10 и определяет уровеш, ог)»! ИЧСПИ51

1(араллсльпо I.,u» епсатору 8 включен ограп !HI!le;1» !2, огpaIIII I лгаю и)ш уровень сигнала иа выходе !штегрирующшo i:«IJ«ilïeëH 2.

j3bIx0pkIoii зажим усилителя через иотс)п(иальпый разделите:(ь 13 сосдипеп с цепью ynpaaЛе1lИя ОГp»IIIIЧ!1 1 е;!Я 12, liiil. р)J)f

Цепь управления этого ключа через второй

II0TeI1LL1I a. I bkIb1 kI р а Зде 1! И Гел Ь 23 C0 evil I!ella C выходным зажимом 14 задающего устройства. Резистор 24 через упомянутый трaiiзисторный ключ включен параллельно резистору 6.

Выходпой за)ким 14 задающего устройства соединен с входом системы 25 автоматического управления электроприводом, которая включает в себя силовой элемент — тиристориый преобразователь, питающий подъемный электродвигатель 2б постоянного тока, а также регуляторы скорости и тока, напр!)мер, интегрально-пропорционального действия. )Лектродвигатель 26 приводит в движение барабан 27 подъемной установи!1.

В неустанОВИВшемся режиме, коГда разнОсть между .Входпыми JI Выходпым напряжениями задающего устройства велика, усилитель l Насыщен. Его выходное напряжение макс!. ia;ibiio, т. е. раш)o Ja»ря)ксш)ю oipa»JJчсния. (5!едов. псльпо, максимальным яилястс>1 li иаир,),кение ограш)чсиия усI, IJJòe«JH 2, lioскольку иотепциал(ь)!Ый р<)зделитель !3 повто5 ряет LыхОДПОС напряжепие усплител5(1. 01;l» мк(1 )a!i Jiз 51 ВЫIIIС р IIЗНОCТЬ Пp)! О. !!)И . a сf! .1 I< П ) 110, . (.. IJ(.:Iич! и;1 1 ЫХОД), ОГО СПГilaл» прпб«п)))п)«1»«JI i(ус:J Н01)1)пи!с:()ус 5! (.. ГО зпа с!епиlо, иапряжснис и» въ)х(;д(. усилителя l

И ириблпж»етсH к пулю. Ilp!J этом папряжсчп)е ограни !еиия yell.lJJTeля 2 1»кже приближается к нулю, а рост Lbixoäkioão папряжепия этого усилителя прекращается, по iic».почаст возможность Iiepcper .IJ;poIJa JJ!J5! Вь .0 illoi 0 па)5 !)ряже!шя задающего устроиства.

При подаче сигнала U,,- на вход устройства (зажим I6, фиг. 1) выходное напряжение усилителя 1 (Ui, фиг. 2) возрастает до напря)кения ограничения, поскольку напряжение на

2,) выходе (зажил! 14) в первый:,;омеит равно нулю. Ввиду большого коэффициента передачи усилителя 1, это напряжение остается неизменным в течение бол)пией части времени иарастаиия выходиого напр!!Жения (участок

25 Π— ii на фиг. 2).

Одповременио начинает ли)!Сйпо нарастать выходное пап ряже!ше усил!пеля 2 (U ) с поcToHJIIIokI времени Т,, соотвстс! 1)уюи)е5! Выбранному зн»чени)о рывка U = t(z.i (О (33 Jc (3 (I ), )де К = — — —; 0 — 1»пр жс7 с !

)ис нась:. )сипя усилителя 1.

Выходпое па)пр5)жение усилителя 3 (U фш. 2) в промежутке времеllll 0 (t (/! из35 .,:(. II:!ет(. 51 llo за1<опу

l l0CI<0 lЬ!<у Ua = t(1, 11021) HIDI у р

73

Таким образом, в период времени О (t ( (ti выходное напряжение устройства U„растет по оптимальному для шахтных подъемпых установок закону (фиг. 2), соответствующему участку orðàkiI чения рывка; при

t ) t, напряжение усилителя 2 достигает напряжения ограничения и устанавливается на ,)О постоянном уровне до момента времени

При постоянстве этого напряжения напряжение усилителя 3, т. е. выходное напряжение устройства, растет по прямолинейному зако2с

55 пу UJ — — К. t, где )(;) — —, U2 — напряжение пасыщепия усилителя 2. Темп нарастания напря кения определяется допустимым ускорением привода при разгоне. Таким образок), на участке ti (t (t2 выходное напря60 кение устройства Нарастает по оптимальному закону, а ускорение остается постоянным.

В момепт времени t = t2 и в последующем до момента t = t„сигнал обратной связи с вы«ода усисппеля 3 начш!ает спи)кать напряже65 иие усил!пеля 1, т. е. выводить его из нась)541255 щения. Одновременно снижается напряжение усилителя 2 по каналу ограничения (потенциальный разделитель 13, огра)!ичитель 12) пропорционально снижению напряжения усилителя 1.

Уменьшающееся напряжение усилителя 2 понижает теми нарастания вь)ходпого иапрякения Uç иа участке г2 (! (!з.

Точка с,- начала уменьшения те.; па роста выходного напр»жения определяется величиной допустимого рывка и устанавливается выбором коэффициента передачи усилителя 1, зависящего от величины сопротивления резистора 7.

В:,!омсит времени 3 = tg выходные напряжения усилителей 1 и 2 становятся равными нулю, а выходное напряжение устройства (зажим 14) равным входному (если сопротивления резисторов 4 и 15 равны). ((е!)Очка элементов 13, 12, как указывалось выше, исключает возможность перерегулирования.

В момент времени t = t.; входной сигиа:! снимается с зажима 16 (U,f = 0) па шнается i ор. !О)кси!!е. При 3Toivl IIpoULccbf ироте! яют !!! )с!о! и пго из)!ожсииому, причем полярность

lIfll()i жсиий 3 спадает. i !а участкс 4 — — fi; Toj)МОЖЕИИС ИР И ВОДЯ I I POÄO.1 ÆßCTCß, ПРИЧЕМ ИЗ-Зс! действия узла, включающего элементы 17 — 24, выходНое IIBII()H)KLII IIC 1 строп С1 Бс! 1 .1! е!!Ьгиаетс!! быстрее, чем нарастало «Ia участке t. — 4.

Этот узел работает следующli.,i образом.

Допустим, что при нарастании напряжения усилителя 3 зарядный ток конденсатора 9 протекает по резистору 6 в направлении от усилителя 2 к усилитсл о 3 (т. е. слева направо иа фиг. 1). 11о Iilj)fiocT» выходного напряжеii;i» по)сf!Ниального разделителя 23 выбирается такой, !1О тря! зистор 18 открыпг ио цепи

3!st IITTcj)- — бя .!, я Tj)clli3ffcTop 17 закрыт. Hplf

31oibi ТоК "icj)c3 pc3iicTop 24 протскать flc будет, поскольку цепь для тока заперта диодом

22. Следовательно, время интегрирования при росте натряжен! я усилителя 3 определяется сопротивлеп! ем резистора 6. ПГ:I спадании напряжения yc! л!!тсля 3 (той же голярности) напряжение на выходе потенциального разделителя 23 сохраняет свой знак, и открыт тот ".c транзистор 18. Однако разряд конделя!саторя 9 сопровождается изменением направления тока разряда через резистор 6; который в дан5 ном случае протекает в направлении от усилителя 3 к усилителю 2 (т. е. с»рава налево

Iia фиг. 1). В дан! ом случае появляется второй контур для разрядного тока: через резистор 24, открытьш транзистор 18 и диод 22. !

О 1аким образом, резистор 24 оказывается включенным параллельно резистору 6, что приводит к уменьц;еншо времени разряда конденсатора 9 и, следовательно, времени спадания ьыходного напряжения устройства в срав-! э ненни с временем нарастания.

Лпа )огично работает этот узел при противоположной полярности выходного напряжения.

В этОм сл "-!Яе p33pßäíbiÉ ток протекает через тр а из и стор 17 и диод 21.

2!

Формула изобретения

Зада!о!цсс устройство cïстемы тиристорного управления электроприводом постоянного то2= ка, включающее г себя последовательно соединенные операционные усилители, из кото)bIx псрвьш является линейным с ограничителем выходного напряжения, а выходной интегрирующим, и цепь отрицательной обратной

3) связи, о т л и ч ", ю щ е е с я тем, что, с целью повышения плавности работы и эксплуатационной надежности привода, между упомянутыъ!и усилителями включен дополнительный интегрирующий усил):-, ель с ограничителем

3) выходного напряжен,,!, причем указанный ограни ппсль через потенциальный разделитель соединен с выходом указанного линейного усилителя.

l сточники информации, принятые во впи40 ман);е при экспертизе: !. Патент ФРГ М 1126487, кл. 21 с 59/36, 1967.

2. Патент Франции М 2062707, кл, В 66b

1/00, Ci 051) 19/00, 1971.

43 3. Патент Великобритании !Ое 1158141, кл. Ct 3К, 1969 (прототип).

54)255

1 г7 ! !

1 ! !

1 !

1

Составитель В. Ткаченко

Техред М, Семенов корректор Т. Гревцова

Редактор С. Заика

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 435/19 Изд. ¹ !921 Тираж 869 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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