Электропривод постоянного тока

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сотоэ Советских

Социалистических

Республик (! i.) 1001409 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (5l)M. Кл. (22) Заявлено 18. 11. 81 (21) 3355640/24-07 с присоединением заявки М— (23) Приоритет—

Н 02 Р 5/06

Гасударственный кемнтет

Опубликовано 28. 02. 83. Бюллетеныте 8 . Дата опубликования описания 28. 02.83 ве лелем нэебретеннй и еткрмтий (53) УДК 621. 316. .718.5(088.8) . А. А. Прокопенко, Н. С. Литвин и М. F„.: Гольц (72) Авторы изобретения

-Украинский научно-исследовательский йиститут . / станков и инструментов / (7l) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электро1 технике, в частности к автоматизированному электроприводу постоянного тока, и может быть использовано в автоматизированном электроприводе стан5 ков.

Известен электропривод постоянного тока, содержащий последовательно соединенные электродвигатель, преобразователь, регулятор скорости, узел сравнения, тахогенератор, подключенный к входу первого диференцирующего звена, а также датчик тока электродвигателя, подключенный к входу апериодического усилителя, выход которо- |5 го через второе дифференирующее звено соединен с ключом, коммутирующим корректирующие цепи регулятора скорости (1).

Недостатком известного электропри- о црда является низкое быстродействие на малых скоростях при реверсе и торможении под нагрузкой из-за инерцион— ности апериодического усилителя. Формирование производной статического тока происходит с запаздыванием. Кроме того, при торможении под нагрузкой происходит медленное падение тока якоря, что ухудшает динамические показатели электропривода.

Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности электропривод постоянного тока, содержащий последовательно соединенные электродвигатель, преобразователь, первый узел сравнения, регулятор скорости и второй узел сравнения,- один вход которого соеди-. нен с тахогенератором, который через последовательно соединенные дифференцирующее звено и апериодический усилитель соединен со вторым входом первого узла сравнения, третий вход которого соединен с датчиком тока электродвигателя, соединенным со вторым входом апериодического усилителя f 2j.

Недостатком указанного электропривода является низкое гыстродействие под нагрузкой при реверсе и торможе3 10014 нии. Устройство, состоящее из апериодического усилителя и дифференцирующего звена, представляет собой датчик статического момента, необходимый для компенсации погрешностй скорости, вызванной статической нагрузкой. Минимальное значение постоянной времени апериодического усилителя выбирается иэ условий устойчивости электропривода в целом. При реверсе и торможении 1О пад нагрузкой, особенно на малых скоростях, время переходных процессов возрастает, что связано с наличием постоянной времени апериодического усилителя., 15 !

-- Цель изобретения — повышение быст- родействия. ,Поставленная цель достигается тем, что в электропривод постоянного тока введены последовательно соединенные нуль-орган, элемент временной задержки и элемент И, а апериодичаский усилитель выполнен регулируемым и к его регулирующему входы подключен выход элемента И, второй вход которого соединен с выходом нуль-органа, подклюо ченного входом к задающему входу второго узла сравнения.

На фиг. 1 приведена блок-схема электропривода постоянного тока; на фиг. 2 - схема регулируемого апериодичеекого усилителя..

Злектропривод постоянного тока

{фиг. 1) содержит последовательно соедийенные электродвигатель 1, преобразователь 2, узел 3 сравнения, регу- лятор 4 скорости, узел 5 сравнения, один вход которого соединен с тахогенератором 6, который через -последовательно соединенные дифференцирующие звено 7 и апериодический усилитель 8

40 соединен со вторым входом узла 3, третий вход которого соединен с датчи" ком 9 тока электродвигателя, соединенным со BTopb!M входом, апериодйческого усилителя 8, последовательно соединен- ные нуль-орлан 10, элемент 11 временной задержки и элемент И 12. Апериодический усилитель 8 выполнен регулируемь1м и к его регулирующему входу подклЬчен выход элемента 12, второй вход ко- о торого соединен с выходом нуль-органа 10, подключенного входом к задающе. му входу узла 5 сравнения.

Регулируемый апериодический усилитель 8 (фиг. 2) может быть выполнен на базе операционного усилителя 13, между выходом и инверсным входом которого включены параллельно соедине

09 4 ные резистор 14, конденсатор 15 и цель, состоящая из последовательно соединенных управляемого ключа 16 и резистора 17. Инверсный вхоц усилителя 13 через резистор 18 соединен с выходом датчика 9 тока, а прямой вход через резистор 19 соединен с выходом дифференцирующего звена 7.

Электропривод. работает следующим образом.

При сигнале "0" на выходе нуль-органа 10 присутствует "0", а на выходе элемента 11 временной задержки !", поэтому на выходе элемента 12 И также "0". Ключ 16 замкнут и резистор 17 подключен между выходом и входом операционного усилителя 13, При пуске электропривода на выходе нульоргана 10 появляется "1", на выходе элемента 11 временной задержки, например,одновибратора — "1", так как последний формирует временную задержку только при переходе нуль-органа 1О с "1" в "0", а на выходе элемента 12"1". Ключ 16 размыкается.

Сигнал задания, поступающий через узел 5 сравнения, усиливается регулятором 4 скорости и через узел 3 сравнения поступает на преобразователь 2, подключающий электродвигатель 1 к источнику питания. Электродвигатель 1 разгоняется и сигнал с выхода тахоге нератора 6 поступает на узел 5 сравнения и на дифференцирующее звено 7, формирующее производную скорость электродвигателя 1. При работе со статической нагрузкой в установившемся режиме на выходе датчика 9 тока появляется сигнал отрицательной обратной связи по току, поступающий на узел 3 сравнения и на инверсный вход апериодического усилителя 8. На выходе апериодического усилителя 8 появляется сигнал, противоположны" по знаку сигналу. датчика 9 тока. Таким образом происходит форсированное нарастание тока якоря до величины, равной статической нагрузке.

Апериодический усилитель,8 и дифференцирующее звено 7 образуют датчик статического момента. Параметры дифференцирующего звена 7 и апериодического усилителя. (сопротивление резисторов 14 и 18, а также емкость конденсатора 15) выбираются такими, чтобы обеспечить устойчивость электропривода s динамических режимах и компенсацию статической составляющей тока якоря в установившемся режиме.

3 10014

При реверсе сигнал задания изменя/ ется на противоположный, на выходе регулятора 4 скорости сигнал также реверсируется и сигнал на выходе узла 3 сравнения начинает изменяться на противоположный. Постоянная времени якорной цепи электродвигателя на несколько порядков меньше постоянной времени апериодического усилителя 8.

Поэтому сигнал на выходе узла 3 срав" 1в нения начинает уменьшаться медленно за счет задержанной положительной обратной связи по току. Так.как сигнал задания при .реверсе проходит через

"0", нуль-орган 10 формирует импульс, 15 воздействующий на элемент 11 временной задержки. Таким образом, на выходе элемента 11 временной задержки появляется нулевой сигнал. Элемент 12 воздействует на ключ 16 и подключает za резистор 17 в обратную связь апериодического усилителя 8. Постоянная времени апериодического усилителя 8 резко уменьшается и осуществляется интенсивное падение якорного тока электро- 2S двигателя 1. Аналогично происходит и торможение электродвигателя 1 под на, грузкой. Временный интервал элемента

11 временной задержки выбирается достаточным для формирования крутизны падения тока. Величина резистора 17 выбирается в соответствии с требуемым перерегулированием скорости электродвигателя 1 при реверсе и торможении под нагрузкой.

Таким образом, электропривод обеспечивает повышенное быстродействие под нагрузкой при реверсе и торможе09 6 нии путем изменения передаточной функции апериодического усилителя. формула изобретения

Электропривод постоянного тока, содержащий последовательно соединенные электродвигатель, преобразователь, первыи узел сравнения, регулятор скорости и второй узел сравнения, один

3 вход которого соединен с тахогенератором, который через последовательно соединенные дифференцирующее звено и апериодический усилитель соединен со вторым входом первого узла сравнения, третий вход которого соединен с датчиком тока электродвигателя, соединенным со вторым входом апериодического усилителя, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены последовательно соединенные нуль-орган, элемент временной задержки и элемент И, а апериодический усилитель выполнен регулируемым и к его регулирующему входу подключен выход элемента И, второй вход которого соединен с выходом нульоргана, подключенного входом к задаю" щему входу второго узла сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР и 782107, кл. Н 02 Р 5/06, 1980.

2. "Электротехническая промышлен ность". Сер. "Электропривод", 1980, М 3, с. 20-21.

1001409

6Ыяад яЕиЕит

4Ь2

Составитель Ю. Воробьев

Редактор Jl. Пчелинская Техред Т. Фанта Корректор А, Дзятко

Тираж 685 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 1440/71

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 дкгаУ с& сажа

4447Р ОРО ЛУОМА яма/ Жщр ре уирую уеи д©

nmQuu yy ,раЯю у