Устройство для управления вентильным электроприводом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскмд

Соцналмстмческмв

Республмк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свмд-ву (22) Заявлено 010678 (21) 2621432/24-07 (51) М. Ктт.з

H 02 P 5/06 с прмсоедмненмем заявки №

Государственный комнтет

СССР

0о делам нзобретеннй н открмтнй (23) Приоритет 53) УДК 62-83:

:621.314. .S(O88.8) Опубликовано 070282. Бюллетень ¹ 5. Дата опублмкованмя опмсанмя 070282 (71) Заявитель (5" ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫМ

ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ, Изобретение относится к автоматизированным электроприводам и может быть использовано в устройствах, где в качестве силового элемента применяется управляемый выпрямитель с быстродействующей системой регулирования, например, в системах с автономными преобразователями частоты.

Известно устройство для регулирования вентильного электропривода, в котором использован принцип регулирования частоты вращения двигателя с подчиненным регулированием тока, содержащее регулятор частоты вращения и подчиненный ему регулятор тока, датчик тока и синхронизированный фильтр, включенный в цепь обратной связи по Toóó и соединенный своим входом с датчиком тока, выходом — с регулятором тока, а синхронизированным входом — с выходом системы импульсно-фазового управления (1).

Для получения на выходе синхронизированного фильтра сигнала, соответствующего кривой тока нагрузки без пульсации, в данном устройстве использованы два канала, каждый из которых содержит полупроводниковый ключ, запоминающий конденсатор и инерционный элемент, обеспечивающий запоминание амплитудного значения пульсации тока нагрузки на фиксированное время,:дс, отсчитываемое от момента включения очередного вентиля.

Наличие в.устройстве двух каналов приводит к возникновению добавочных пульсаций сигнала, связанных с разбросом параметров их элементов, что снижает точность регулирования. Кроме того устройство характеризуется достаточным быстродействием в. режиме прерывистого тока за счет постоянного запаздывания.

Наиболее близким к предлагаемому по техническсй сущности является устройство для регулироВания вентильного электропривода, содержащее регулятор частоты вращения, подчиненный ему регулятор тока, систему импульсно-Фазового управления и датчик тока. В цепь обратной связи по току включен синхронизированный фильтр, соединенный своим входом с датчиком тока, а выходом — с регулятором тока.

Синхронизирующий вход фильтра псдключен к выходу блока фиксации момента возникновения амплитудного эначе ния: йульсации тока. Вследствие выЗО полнения синхронизированного фильт, 904167 ра одноканальным повышается точность регулирования. Быстродействие устройства повышается за счет использования фиксации амплитудного значения пульсаций тока нагрузки и управления работой синхрониэиоонанн >го фильтра э этот момент (2j.

В известном устройстве н качестве

- сигнала обратной снязи используется амплитудное значение тока нагрузки.

Однако в ряде случаев,.например, при 1О необходимости поддержания заданного значения крутящего момента на валу двигателя, а также обеспечения постоянства натяжения полосы металла в прокатных станах и линиях непрерывной обработки металла, постоянства натяжения полосы бумаги и т.д. необходимо регулировать среднее значение тока нагрузки, которое при глубоком регулировании может существенно от- 20 личаться от амплитудного значения.

Быстродействие указанного устройства также ограничено н связи с тем, что при фиксации амплитудного значения тока нагрузки в канал обратной связи 75 по току вносится практически постоянное запаздывание н режиме непрерывного тока, близкое к половине интервала дискретности вентильного преобразователя. 30

Цель изобретения — повышение точности и быстродействия регулирования вентильного электропринода.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для управления вентильным электроприводом, содержащем регулятор частоты вращения и подчиненный ему регулятор тока, датчик тока и синхронизированный фильтр, включенный в цепь обратной связи по току и соединенный своим входом с датчиком тока, а выходом — с регулятором тока, вход синхронизации фильтра соединен с выходом дойолнительного нведенного блока регулируемой задержки с двумя входами, первый иэ которых при- 45 соединен к выходу системы импульснофазового управления, а второй — к выходу введенного интегрирующего звена, вход которого подключен к выходу дополнительного введенного узла Я) сраннения, на один вход которого подан сигнал с датчика тока, а на другой — сигнал с синхронизирован ного фильтра.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства ; на фиг.

2 — один из вариантов построения блока регулируемой задержки, на фиг.

3 — кривые, поясняющие работу устройства регулирования. 6О

Предлагаемое устройство для регулироваиия вентильного электропривода содержит регулятор 1 частоты вращения, регулятор 2 тока, подключенный к системе 3 импульсно-фазового управления. Ко входу регулятора 2 тока подключен выход синхронизированного фильтра 4, первый вход которого соединен через датчик 5 тока с трансформаторами 6 тока. Второй, синхронизирующий, вход фильтра 4 подключен к выходу блока 7 регулируемой задержки, один вход которого. подключен к системе 3 импульсно-фазового управления вентильного преобразования

В. Выход датчика 5 тока соединен с одним из входов узла 9 сравнения, выход которого через интегрирующее звено 10 подключен к блоку 7 регулируемой задержки. Другой вход узла 9 сравнения соединен с выходом синхронизированного фильтра 4. Вентильный преобразователь 8 питает цепь якоря двигателя,11, связанного с тахогенератором 12. !

Блок регулируемой 7 задержки (фиг.

2)состоит иэ генератора линейной развертки,13, выход которого подсоединен к компаратору 14.

Устройство. работает следующим образом.

На входе регулятора 1 частоты вращения имеется разность сигналов задания О и обратной связи по скорости Оьс,, а выходной сигнал регулятора вместе с сигналом обратной связи по току 0 подается на вход регулятора

2 тока, выходной сигнал которого воздействует на систему 3 импульснофазового управления. Сигнал обратной связи О формируется.в синхронизированном фильтре 4, на один вход которого подается сигнал, пропорциональный токовому сигналу от датчика

5 тока, и синхронизирующий сигнал блока 7 регулируемой задержки. Блок

7 регулируемой задержки осуществляет формирование импульсов U, Угранляющих синхронизированным фильтром, и регулирование задержки этих импульсов на время дt огределяемое величиной сигнала U<, поступающего с интегрирующего звена 10. Сигнал на интегрирующее звено 10 подается иэ узла 9 сравнения, где сравниваются два сигнала: с выхода синхрони зированного фильтра 4 и с датчика

5 тока, в результате чего образуется цепь с отрицательной обратной связью. Смещение синхронизирующих импульсов и блоке 7 регулируемой задержки приводит к тому, что выходной сигнал синхронизированного фильт ра 4 меняется до тех пор, пока существует разность между средними значениями выходных сигналов 04 датчика 5 тока и 0 синхронизированного фильтра 4.

Импульсы U управляющие синхронизированным фильтром 4, формируются в блоке регулируемой задержки следующим образом.,904167

Передним фронтом импульсов управления Ц с системы 3 импульсно-фазового управления запускается гене-"ратор 13 линейной развертки. Сигнал с генератора линейной развертки

И сравнивается на компараторе 14 с выходным сигналом 0 интегрирующего звена 10 и в момент их равенства на синхронизирующий вход блока

4 подается импульс управления U

На фиг. 3 представлены кривые, поясняющие работу устройства в переходном и установившемся режимах.

Время задержки nt между импульсами системы управления U и импульсами блока регулируемой задержки 0 изме- 35 няется. в каждом такте под действием выходного сигнала интегрирующего звена Мц . В установившемся режиме время задежки @t — постоянное и автоматически прияимает такое значение, при котором средние за период значения сигналов 5р и Ьр равны.

Так как среднее значение сигнала

0 меньше амплитудного, время запаздывания at меньше половины периода импульсацни..

Использование в предлагаемом устройстве для регулирования вентильного электроп ивода блока регулируемой задержки, управляющего синхрони-. зированным фильтром и управляемого интегрирующим звеном,позволяет romscaas точность регулирования среднего значения тока вентильного электропривода.и повысить быстродействие устройства за счет уменьшения времени запаздывания в канале обратной связи

Формула изобретения

Устройство для управления вентиль ным электроприводом, выполненным по системе вентильного преобразова» теля-двигателя, содержащее регулятор частоты вращения и подчиненный ему регулятор тока, выход которого соединен со входом системы импульсно-..фазового управления преобразователя,а вход через синхронизированный фильтр — с датчиком тока,о тл и ч а в щ е е с я тем, что, с це-. лью повышения точности регулирования и быстродействия электропривода, в него введены блок регулируемой задержки с двумя входами, интегрирующее звено и узел сравнения, rpa этом вход синхронизации упомянутого фильтра соединен с выходом блока регулируемой задержки, первый вход : которого соединен с выходом системы импульсно-фазового управления, а второй через интегрирующее звено — . с выходом узла сравнения, входы которого подключены к выходам датчика тока н синхронизированного фильтра.

Источники информации, принятые во внимание г:ри экспертизе

1. Патент ПНР Р 67823, кл. 21 с 59/01, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2419331/07, кл.Н 02 Р 5/06, 1976.

ЭО41ь7

Составитель В.Кузнецова

Редактор Л.Пчелинская Техред И.Тенер Корректор Е.рико

Заказ 158/45 Тираж 718 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

ro делам изобретений и открытий

113035,Иосква,Ж-. 5,Раушская наб.,д.4/Б

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4