Устройство для управления редукторным электроприводом

Устройство для управления редукторным электроприводом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

союз советских О д И С д Н И Е

F11> 585583 оциалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено д1.05.72 (21)1790839/07 с присоединением заявки ¹ 1827472/07 (23) Приоритет (43) Опубликовано25.12.77. Бюллетень №47 (45) Дата опубликования описания 15.01.78 (51) М. Кл, Н 02 P 5/06

Государственный комитет

Соввта Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) У fl, Кб 2 1 .;3 1 8. 2 (088. 8) К. В. Сазонов, Л. П. Кравченко, Л. H. Гвтееа и О. B. Иванычев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИ11 РЕДУКТОРНБ1М

ЗЛЕКТРОП РИ ВО, 10Лт

Кроме того. лля ограничения линами вских

25 нагрузок при выборе зазоров в рс.тукторс, мс>кИзобретение относится к регулируемым электроприводам рабочих механизмов и установок, содержащих большие маховые массы и может быть использовано в системах подчиненного регулирования для управления тиристорным электроприводом с упругими связями и зазором в механической передаче.

Известно устройство для ограничения ударных нагрузок при выборе зазоров в механизме поворота экскаватора с электроприводом по системе à — Д, содержащее усилитель в цепи возбуждения генератора, датчик скорости, цепь гибкой обратной связи по напряжению генератора, подключенной к усилителю через ключ, один вход которого через выпрямительный мост соединен с обмоткой добавочных полюсов генератора, а второй через выпрямительный мост и дифференцирующее звено — с выходом датчика скорости. (1).

Это устройство позволяет ограничить удары в механизме при выборе зазора, однако не ограничивает колебаний в упругой связи механизма при его разгоне и торможении.

Ближайшим по техническому исполнению к предлагаемому является устройство для управления тиристорным электроприводом, содер жащее систему подчиненного регулирования скорости и тока с последовательной коррекцией и узел регулируемого токоограничения, нодклк>ченный параллельно цепи обратной связи регулятора скорости (2). Это устройство не ооеспсчивает ограничение колебаний в упругой свя5 зи механизма и динамических нагрузок при выборе зазоров в релукторе.

Целью изобретения является ограннчени колебаний в упругой связи механизма и динамических нагрузок при выборе зазоров н рслук о торе.

Это достигается тем, что в устройстве, содержащем регулятор скорости, подключенный к входу пропорционально-интегрального pcl óлятора тока, тиристорный преоб>разователь, лат

15 чики тока и скорости, à Iакжс у ил 1> у.1ирусмого токоограничения, к одному из вхолов которого подключен источник залакнцего сигHB 1;l, а выход этого узла полключен через лиолы параллельно цепи обратной связи регулятора скорости, второй вход узла регулируемого то20 коограничения через послеловатсльно вклк>чснные потенциометр, пассивное интегрирук>шее звено и диодный выпрямительный мост полключен к выход датчика тока.

585583

Э ду вторым входом узла регулируемого токоограничения и потенциометром введен диод, анод которого через дополнительную цепочку из последовательно включенных потенциометра, диодного выпрямительного моста и пассивного дифференцирующего звена соединен с выходом датчика скорости.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства. Для управления приводом.применяется система подчиненного регулирования с последовательной коррекцией. Сигнал, пропорциональный заданной скорости вращения, подается на вход регулятора 1 скорости, выход которого подключен к входу регулятора

2 тока. Выход регулятора 2 тока соединяется с тирисФорным преобразователем 3, питающим якорную цепь исполнительного двигателя 4, с валом которого соединен датчик скорости 5.

Шунт 6, вхлюченный в якорную цепь двигателя 4, соединен с датчиком 7 тока. Один из выходов датчика 7 тока подключен к входу регулятора 2 тока.

Механическая передача двигателя 4 содержит упругое звено 8 и зазор 9, через которые вал двигателя соединен с нагрузкой !0. л

Второй выход датчика 7 тока через диодный выпрямительный мост 11 подключается к входу пассивного интегрирующего звена 12, выход которого соединяется с потенциометром 13. Выход потенциометра 13 подключен к аноду диода 14, катод которого соединен с вторым входом узла 15 регулируемого токоогряничения. Первый вход узла 15 регулируемого токоограничения подключен к источнику задающего сигнала через потенциометр 16. 13ыход узла 15 через диоды 17 и 18 подключается параллельно цепи обратной связи регулятора скорости.

Олин нз выходов датчика 5 скорости подкпючсн к входу регулятора l скорости, другой -- к входу пассивного дифференцируюгцего звеня 19, выход которого через диодный вьшрямительный мост 20 соединен со нходом потенциометра 21, а выход последнего через резистор подключается к аноду диода 14.

Работает устройство следующим образом.

Уменьшение амплитуды колебаний н упругой связи механизма достигается ограничением темпа нарастания момента двигателя В этом слу«а< оптимальное согласование характеристик приводя и упругой механической системы обсспе чиняется при линейном характере изменения тока с временем установления его предельного значения, равным периоду свободных колебаний.

В системе подчиненного регулирования с про пропорционально-интегральным регулятором тока темп нарастания тока в якорной цепи опрсделяегся величин<3й сигнала на входе регулягоря 2 тока. Ограничение этого сигнала, а следовательно, и темпа нарастания тока, осуществляется узлом 15 регулируемого токоогра- ни <ения, подключенного через диоды 17, 18 к цепи обратной связи регулятора 1 скорости.

Узел 15 регулируемого токоограничения представляет собой суммирующий усилитель, выходной сигнал которого используется в. качест. ве опорцого напряжения диодов 17, 18.

Для управления уровнем, ограничения узла

15 .в функции тока якоря двигателя вводится цепочка, соединя1ощая один из входон этого звена с датчиком 7 тока.

Таким образом, если в цепи двигателя не протекает ток, сигнал на входе регулятора 2 тока ограничен величиной начального уровня, устанавливаемого потенциометром 16. В момент появления тока в цепи двигателя 4 сигнал, пропорциональный току с ц унта 6, через датчик 7 тока, диодный выпрямительный мост 11, пассивное интегрирующее звено 12, потенциометр 13 и диод 14 поступает на вход узла 15 регулируемого токоограничения, где суммируется с задающим сигналом одной полярности.

Опорное напряжение диодов 17, 18 увеличивается, что приводит к увеличению линейной зойы регулятора l скорости. При этом уровень ограничения, а следовательно, сигнал на входе регулятора 2 тока, устанавливается такой не35 личины, которая вызывает при данном токе заданное значение его производной, определяемой величиной сигнала на выходе потенциометра !6.

Уровень ограничения, соответствующий предельной величине тока, устанавливается при равенстве сигнала обратной связи регулятора 2 тока сумме сигналов на входах узла 15, приведенной к выходу этого узла.

11ри соответствующем выборе коэффициента передачи, изменяемого потенциометром 13, я также параметрон пассивного ингегрирующего звена !2, исключается скачкообразное изменение уровня ограничения и обеспечивается линейный закон нарастания тока.

Г целью ограничения динамических нагрузок при выборе зязорон н редукторе между вторым входом узла 15 и выходом потенцнометра 13 включен диод !4 и введена дополцительная цепочка, соединяющая анод диода

14 через согласующий peçèñòîð и потенциометр 21, диодный ньшрямительный мост 20 и пассивное дифференцирующее звено !9 с ны-.

Й ходом датчика 5 скорости.

Если сигнал на выходе потенциомстра 2! равен нулю. диод 14 не оказывает влияния ня работу устройства, тяк как си(пал, ползняемн<й с выхода потенциометра !3 на анод диода !4, положительной полярности. Формирование отрицательного запирающего потенциала на аноде диода !4, пропорционального ускорению двигателя, осуществляется пассивным дифференцирующим звеном !9, подключенцым к датчику 5 скорости двигателя 4.

В период.выбора зазора инерционные массы нагрузки не связаны с. двигателем и сигнал ня выходе потенииометра 21„пропорциональный ускорению двигателя, преныц ает сигнал на выходе потенциометра 13, пропорциональный току двигателя. Диод 14 заперт и не пропускает сигнал, пропорциональный току двигателя, на вход узла 15. Темп нарастания тока н ускорения двигателя снижаются, тяк как сигнал на выходе регулятора скорости не соответствует текущему значению тока; его

55. .величина в этом режиме ограничена началь ным уровнем. Таким образом, обеспечивается плавное нарастание ускорения во времени и его ограничение в процессе выбора зазоров. При . замыкании зазоров момент инерции привода увеличивается и сигнал, пропорциональный ускорению двигателя, становится меньше сигнала, соответствующего току двигателя; потенци5855<>3 б ал на аноде диода 14 положителен и диод пропускает этот сигнал на вход узла 15, что приводит к нарастанию тока с заданным темпом до его продольной величины.

Для обеспечения нормального функционирования устройства момент инерции нагрузки, приведенный к валу двигателя, должен быть больше момента инерции якоря двигателя.

Использование изобретения позволит повысить надежность и увеличить срок службы ме- . ханической передачи, а также уменьшить ее стоимость зя счет снижения требований к жесткости и величине зазора.

Форяула изобретения

l. Устройство для управления редукторным электроприводом, содержащее регулятор скор(>сти, подкл>оченный к входу пропорциональH()-интегрального регулятора тока, тиристорный преобр(>зоват(ль, датчики тока и скорости, я также узел регулируемого токоогряннчення, к одному нз входов которого подклн>чен и(то (>(ик зядяк>п(е(о сигнала, я выход этого узла подключен >(рез диоды ияряллсльнс> це6 пи обратной связи регулятора скорости, отли ча>ощееся тем, что, с целью ограничения колебаний в упругой связи механизма, к второму входу узла регулируемого токоограннчения ч(рез последовательно вкл>оченные потенциометр, пассивное интегрирующее звено и диодный ныпрямительный мост подключен выход датчика тока.

2. Устройство по п. I, отлича>ощееся тем, что, с целью ограничения динамических нагрузок при выборе зазоров в редукторе, >»(ду вторым входом узла регулир) мого токоограннчения и потенцнометром введен диод, анод ((оторого через дополнительную цепочку из посл .довательно включенных потенциометря, диодного выпрямнтельного моста и пассивного дифференцирующего звена соединен с выходом датчика скорости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство О:СР Ке 4598,">4, кл. 11 02 р 5/22. 16.11.?0.

2. Лебедев Е. Д. и др, Управление вентияьными электрпприводами постоянного тока.

M. «. .>нергия», 1971>, с. 96- — 9(>. («сганитель В. Ткаченко

Редактор H. Хлудова 1ехред О. Луговаи Корректор II Гу ниии

:За ка < 5060/44 . 1 ираж 917 Подписное

0>(ИИП(<(Госу>(арственного комиета Совета Министров CCC P по делам изидор< т< ний и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рау(нскан на<)., д. 4/5

Филиал I I l Ill «П ат<.нт», г. У ж город, ул. Проектная. 4