Электропривод постоянного тока
Иллюстрации
Реферат
ОП КСАН И Е
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскнк
Соцналнстнческнк
Реслублнк >824392 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.07.79 (21) 2792406/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.а
Н 02 P 5/06
Н 02 P 13/16
Гасударственный комитат
66 делан изобретений и еткрмтий
Опубликовано 23.04.81. Бюллетень №15
Дата опубликования описания 28.04.81 (53) УДК 621.316. .718.5 (088.8) (73) Авторы изобретения
М. Е. Гольц и Б. В. Гулыманов
Украинский научно-исследовательский инсти т" станков и инструментов «УкрНИИСИП» (71) Заявитель, (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводе с двигателем постоянного тока, питающимся от широтно-импульсного полупроводникового усилителя мощности, применяемых, например, в металлорежущих станках.
Известен электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, тахогенератор, усилитель мощности, формирователь управляющих импульсов и генератор тактовых импульсов (1).
Однако в процессе работы известного электропривода частота генератора тактовых импульсов остается неизменной, что приводит к запаздыванию системы токоограничения и снижению ее эффективности из-за повышения уровня пульсаций тока электродвигателя.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель с тахогенератором, подключенный к усилителю мощности, вход которого соединен с выходом формирователя управляющих импульсов, формирователь сигнала рассогласования между заданным и действительным значением скорости, выход которого сое динен с первым входом формирователя уцравляющих импульсов, второй вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а третий — с выходом устройства токоограничения, вход которого соединен со вторым выходом усилителя мощ5 ности, а второи выход — со входом генератора тактовых импульсов (21.
Недостатками электропривода является низкое быстродействие при пуске из-за умень
1о щения периода коммутации и недостаточная помехоустойчивость из-за восприимчивости к пульсациям сигнала рассогласования.
Цель изобретения — увеличение быстродействия и повышение помехоустойчивости электропривода.
Поставленная цель достигается тем, что в электроприводе постоянного тока между выходом тахогенератора и вторым входом генератора тактовых импульсов включена дополнительная цепь из последовательно сое диненных ограничителя сигнала по минимуму и датчика режима торможения, второй вход которого соединен с дополнительным выходом формирователя сигнала рассогласования.
На фиг. 1 показана структурная схема предлагаемого электропривода; на фиг. 2— пример электрической схемы датчика торможения для нереверсивного электропривода.
Электропривод содержит электродвигатель 1 с тахогенератором 2, подключенный к усилителю 3 мощности, вход которого соединен с выходом формирователя 4 управляющих импульсов, формирователь 5 сигнала рассогласования между заданным и действительным значениями скорости, выход которого соединен с первым входом формирователя 4 управляющих импульсов, второй вход которого соединен с выходом генератора 6 тактовых импульсов, а третий — с выходом блока 7 токоограничения, вход которого соединен со вторым выходом усилителя 3 мощности, а второй выход — со входом генератора 6 тактовых импульсов.
Между вторым входом последнего и выходом тахогенератора 2 включена цепь из последовательно соединенных ограничителя 8 по минимуму и датчика 9 режима торможения, второй вход которого соединен с дополнительным выходом формирователя 5 сигнала рассогласования.
В нереверсивном варианте электропривода датчик 9 режима торможения выполнен на двух усилителях 10 и 11 (фиг. 2), выходы которых соединены со входами логического элемента 12 И.
Электропривод работает следующим образом.
На якорь электродвигателя 1, соединенного механической связью с тахогенератором 2, поступают широтно-модулированные импульсы от импульсного усилителя 3 мощности, который управляется импульсами фор мирователя 4 управляющих импульсов. В формирователе 4 осуществляется широтноимпульсная модуляция — на один его вход поступает сигнал рассогласования с выхода формирователя 5 сигнала рассогласования, на другой вход — эталонное линейно изменяющееся напряжение генератора 6 тактовых импульсов. Датчик 9 режима торможения является устройством с релейной характеристикой. При переходе от двигательного к генераторному (тормозному) режиму электропривода выходной сигнал датчика изменяется скачком. Его усилители 10 и 11 работают в режиме насыщения при входном сигнале одной полярности, при входном сигнале другой полярности (либо при отсутствии его) выходной сигнал усилителей равен нулю.
Выходной сигнал на выходе датчика 9 имеет место только в том случае, если полярность сигналов на его входах совпадает и соответствует рабочей. В случае отсутствия хотя бы одного сигнала .или несовпадения полярности входных сигналов на одном из входов логического элемента 12 И появляется сигнал запрета «О», и сигнал на выходе датчика 9 отсутствует.
824392 ограничение якорного тока ниже уровня токоограничения. Это достигается тем, что сигнал тахогенератора в этом случае не пре40 восходит уровень срабатывания ограничителя 8 по минимуму, и на входах датчика 9 режима торможения присутствует лишь один сигнал. В качестве ограничителя по минимуму могут быть использованы диоды, стабилитроны, пороговые устройства типа триг45 геров Шмидта и т.д.
Тот же эффект ограничения по минимуму может быть достигнут при применении в
5S
5 о
Зо зй
В установившемся двигательном режиме электропривод работает следующим образом.
В случае, сигнал задания имеет положительную полярность, напряжение на тахогенераторе по модулю меньше напряжения задания на величину ошибки и имеет отрицательную полярность, поэтому сигнал рассогласования тоже положителен. При подаче разнополярных сигналов тахогенератора и рассогласования на входы датчика 9 на его выходе сигнал отсутствует.
При отсутствии сигнала на входе регулятора длительности генератора 6 тактовых импульсов последний генерирует импульсы номинальной частоты. Режим разгона двигателя характерен тем, что вначале сигнал тахогенератора отсутствует, а затем, оставаясь меньшим по модулю сигнала задания, противоположен сигналу . рассогласования по полярности. Поэтому на входы датчика 9 поступает вначале лишь один сигнал, а затем — разнополярные сигналы также, как в установившемся двигательном режиме. При этом частота тактовых импульсов неизменна. В случае торможения напряжение задания уменьшается, сигнал рассогласования (У вЂ” Ы„, ) изменяет знак и полярность сигналов тахогенератора и рассогласования совладает.
Если при этом уровень напряжения тахогенератора превосходит уровень срабатывания ограничителя 8 по минимуму, то на входы датчика 9 режима торможения поступают совпадающие по знаку сигналы и последний срабатывает. Появление управляющего сигнала на входе регулятора длительности генератора 6 приводит к повышению его частоты. При низких частотах вращения двигателя режим повышения частоты при торможении включается, чтобы предотвратить датчике режима торможения усилителей 10 и 11 с зоной нечувствительности.
Повышение частоты тактовых импульсов имеет место и в случае превышения якорным током уровня токоограничения независимо от режима работы электропривода. В этом случае управляющий сигнал на регулятор длительности генератора б тактовых импульсов поступает с блока 7 токоограничения.
Таким образом, введение в электропривод дополнительных узлов — датчика режима торможения и ограничителя по миниму824392 му — достигается повышение быстродействия электропривода при пуске и торможении до низших частот вращения, что особенно важно для электроприводов, в которых режимы пуска и торможения в процессе работы осушествляются многократно, и, кроме того, повышается помехозащищенность электропривода.
Формула изобретения
1О
Электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель с тахогенератором, подключенный к усилителю мощности, вход которого соединен с выходом формирователя управляющих импульсов, формирователь сигнала рассогласования между задан13 ным и действительным значением скорости, выход которого соединен с первым входом формирователя управляющих импульсов, второй вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а третий — zo с выходом устройства токоограничения, вход которого соединен со вторым выходом усилителя мошности, а второй выход — со входом генератора тактовых импульсов, отличающийся тем, что, с целью увеличения быстродействия и повышения помехоустойчивости электропривода, между выходом тахогенератора и вторым входом генератора тактовых импульсов включена дополнительная цепь из последовательно соединенных ограничителя сигнала по минимуму и датчика режима торможения, второй вход которого соединен с дополнительным выходом формирователя сигнала рассогласования.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Гольц М. Е. и др. Автоматизированные электроприводы постОянного тока с широтно-импульсными преобразователями. М., «Энергия», 1972, с. 96.
2. Авторское свидетельство СССР
Хо 515240, кл. Н 02 P 13/16, 1976.
824392
Составитель В. Самохин
Редактор И. Николайчук Техред А. Бойкас Корректор Н.Швыдкая
Заказ 2142/80 . Тираж 730 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4