Следящий электропривод с переменным моментом инерции

 

Социалистичееиик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (> () 1004964

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (51) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 16. 12.81 (2() 3366504/18-24 с присоединением заявки М (5!)М. Кл. (;, 05 В 11/01

Гевудвретвеввыб кеавтвт (23 } Приоритет

Опубликовано 15.03.83. Бюллетень М 10 вв деваю в386Ретеюкй и еткрытий . (53) УДК62. .50 (08Я.Я) Дата опубликования описания 15.03.83

L,1

М. lI. Горбатенков и Ф. К. Фоттлер:,, - - :- ."*:-".> . !

r з 1

""- ь4,.: 4. ы, : .",,: ю i 1 >,Ф-, Новосибирский электротехнический институт (72) Авторы изобретения. (71) Заявитель с (54) СЛЕДЯЩИЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД

С ПЕРЕМЕННЫМ МОМЕНТОМ ИНЕРЦИИ

Изобретение относится к автоматизированному электроприводу и может быть использовано в приводах опрокидывателей, роботов-манипуляторов, подъемно-качаюшихся столов, кузнечно-прессовых машин, опорно-поворотных механизмов экскавато- 5 ров и других устройств с изменяющимся приведенным моментом инерции.

Известен электропривод, выполненный по системе «управляемый .преобразовательдвигатель с двухконтурной системой под- о чиненного регулирования, содержащий регуляторы тока и скорости, датчики тока и скорости (1) .

Недостатком указанного электропривода являются значительное влияние изме15 няющегося приведенного переменного моfpHTQ инерции HR переходные процессы в электроприводе и, как следствие этого, значительное недоиспользование его дипаго мических возможностей, Наиболее близким по технической сущности яеляется следяп1ий:эл-ктропривод с переменным моментом ин<.рнии, вьщолне 2 .ный по системе "управляемый преобразователь-двигатель" с трехконтуриой системой подчиненного регулирования. Электропривод содержит регуляторы тока, положс»» ния и самонастраивающийся регулятор скорости, датчики тока, скорости и положения. Причем управляющий вход самонастра-., ивающегося регулятора . скорости подключен к выходу наблюдателя параметра

Е который содержит два блока перемножения, три сумматора и два интегратора (2 j .

Недостатком данного электропривода является его сложность.

}!ель изобретения — упрощение электропривода.

Поставленная цель достигается тем, что в следящем электроприводе, содержащем последовательно соединенные регулятор положения, самонастраивакшийся регулятор скорости, регулятор тока, преобразователь,.двигатечь с датчиком скорости и редуктор с датчиком положе3 1004 ния, выход которого подключен к входу регулятора положения, выход датчика скорости подключен к второму входу самонастраивающегося регулятора скорости и к первому входу первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом интегратора, выход датчика тока двигателя соединен со вторым входом регулятора тока и с первым входом второго сумматора, второй вход которого под- t0 ключен к источнику опорного напряжения, а выход — к первому входу блока умножения, второй вход которого o&.единен со входом подстройки самонастраивающегося регулятора скорости, выход первого сум- 1S матора соединен со вторым входом блока умножения, выход которого подключен ко входу интегратора.

На чертеже приведена структурная схема следящего электропривода с пере- 20 т менным моментом инерции.

Электропривод включает управляемый преобразователь 1, двигатель 2 постоянного тока, редуктор 3, объект 4 управления, датчик 5 .скорости, датчик 6 поло- 25 жения, датчик 7 тока, регулятор 8 тока, самонастраивающийся регулятор 9 скорос-. ти, включающий динамическое звено 10, блок 1 1 умножения, функциональный преобразователь 12, регулятор 13 поло- щ жения, источник 14 опорного напряжения, сумматоры 15 и 16, блок 17 умножения, интегратор 18.

Электропривод работает следующим образом.

3$

На управляющий вход самонастраиваю-. щегося регулятора 9 скорости поступает. сигнал, пропорциональный обратной величи» не суммарного приведенного момента

40 инерции с выхода сумматора 16 и

3 преобразованный функциональным преобразователем 12 поступает на первый вход блока 11 перемножения регулятора 9 скорости. На второй вход поступает сигфф нал ошибки по скорости. При изменении момента инерции. привода изменяется вели t ,чина сигнала ., в результате чего

3p, Ю происходит изменение сигнала с выхода функционального преобразователя 12, что эквивалентно изменению параметров самонастраивающегося регулятора 9 скорости, Сигнал источника 14 опорного напряжения, пропорциональный статическому току 3С электропривода, и датчика

7 тока якоря электродвигателя 2 . 1q, 064

4 просуммированные сумматором 15, фор- . мируют наего выходе сигнал динамического момента электропривода Мди

" С (1р - Q), где С щ - конструКтивная постоянная электродвигателя, устанавливающая связь между его током и развиваемым моментом.

Сигналы с выходов сумматоров 15 и 16 поступают на входы блока 17 перемножения, который в совокупности с сумматором 1 6, интегратором 1 8, датчиком

5 скорости образует обратную связь по скорости двигателя.

Постоянная времени интегратора 18 определяется из условия более высокого быстродействия следящей системы, чем скоростного контура следящего электропривода.

На входе интегратора 18 сигнал аш ( пропорционален величине, следовад тельно, выходная величина сумматора 16 является оценкой параметра., так ак C как из уравнения движения электропривода следует

МАин 1 аМ/Ж

Е Эс INAHN

Таким образом, за счет исключения одного сумматора, одного блока йеремножения и одного интегратора из электропривода и соединения выхода первого сумматора со вторым входом блока перемнсъ- жения и подключения его выхода ко входу интегратора упрощается известный следящий электропривод с переменным мс ментом . инерцчи.

По сравнению с базовым объектом (следяищм электроприводом с переменным моментом инерции опорно-поворотного механизма) предлагаемый следящий электропривод не зависят от изменения приведенного момента инерции электропривода. Зтцм самым достигается стабилизация его динамических свойств и, как следствие, более полное использование энергетических возможностей. Полученный эффект обеспечивается за счет изменения параметров самонастраивающегося регулятора скорости в функции выходной 1 величины адаптивного наблюдателя, . C: который представляет собой следящую замкнутую систему по сигналу датчика скорости электропривода.

% 1004964 6, Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я подключен к источнику опорного напряжения, а выход - к первому входу блока

Следящий электропривод с переменным .умножения, второй вход которого обьемоментом инерции, содержащий последо- динен со входом подстройки самонастраивательно соединенные регулятор положе- $ вающегося регулятора скорости, о т = ния, самонастраивающийся регулятор л и ч а ю шийся тем, что, с целью скорости, регулятор тока, преобразователь, упрощения электропривода, выход первого двигатель с датчиком скорости.и редуктор сумматора соединен со вторым. входом с датчиком положения, выход которого блока умножения, выход которого подклюподключен к входу регулятора положения, >о чен ко входу интегратора. выход датчика скорости подключен к второму вкоду самонастраивающегося регу- Источники информации, лятора скорости и к первому входу первого принятые .во внимание при экспертизе сумматора, Йторой вход которого соеди- 1. Автоматизация производственных нен с выходом интегратора, выход датчик 1 процессов. Сб., Новосибирск, 1977, с. 72. тока двигателя соединен со вторым вхо- 2. Электромеханическое обеспечение дом регулятора тока и с первым входом автоматических комплексов. Сб., Новоси второго сумматора, второй вход которого бирск, 1977, с. 28 (прототип).

Составитель В. Грибова

Редактор М. Келемеш ТехредЖ. КастелевичКорректор Е. Рошко

Заказ 1893/60 Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4