Устройство для определения статического момента двигателя постоянного тока
1УСТРОЙСТВО 1У1Я ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТАТИЧЕСКОГО МОМЕНТА ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащее датчик сигнала , пропорционального электромагнитному моменту, вькод которого связан с одним выходом первого компаратора, датчик скорости вращения вала ротора и интегрирующее звено, выходы которых соединены с соответствующими входами второго компаратора,, и регулятор, вход которого .связан с выходом второго компаратора, а выход - с ДРУГИм входом первого компаратора, от л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности измерения при переменных характеристиках двигателя, в него введены два дифференцирующих звена, третий компаратор, блок деления и доИзобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в автоматизированных электроприводах для определения ctaтического момента двигатели постоянного тока с перемеиньош электромеханическими характеристиками. Известное устройство, реализующее способ определения статического но|мента электродвигателя и содержащее ; датчики активного мойента и скорюсти Ьращения вала электродшсгателя, аперйполнительный регулятор, причем входы третьего компаратора через соответствующие диффереицирукицие звенья соединены , соответственно, с выходом интегрирующего звена и выходом датчика скорости, а выход - через дополнительный регулятор с одним входом блока деления, другой вход которого связан с выходом первого компаратора, а выход - с входом интегрирующего звена. 2. Устройство поп.1,отличающееся тем, что в него введены гиперболический преобразователь и блок умножения, один вход которого связан с выходом регулятора, а другой - через гиперболический преобра8 зователь с выходом дополнительного регулятора. 3« Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в него введены датчик потока двигателя и блок умножения, один вход которого связан с выходом указанного датчика, а другой - с выходом регулятора. со. 00 СП оуЕ ическое звено и сумматор, не обеспечивает требуемой точности измерения j Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к данному изобретению является устройст; во для определения статического момента двигателя постоянного тока, содержащее датчик сигнала, пропорционального электромагнитному моменту, выход i которого связан с одним входом первого KOMnapatiopa, датШк скорости вращения вала ротора и интегрирукмцее зве
СОЮЗ СОЮЕТСНИХ
РЕСПУБЛИК
Щ)3 С 01 1 3/00
ГОСУД СТВЕННЫЙ КОМЕТ
ГФ И 1ННТ ССОР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
yASTWaeWVC у
Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в автоматизированных злектронриводах для определения ста-тического момента двигателя постоянного тока с переменными электромехаi ническими характеристиками.
Известное устройство, реализующее
: eaoco6 определения статического мо,мента электродвигателя и содержащее
;цатчики активного момента и скорости
Ьращения вала электродвигателя, аперкодическое звено и сумматор, не обеспечивает требуемой точности измерения.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к данному изобретению является устройство для определения статического момен- 3 та двигателя постоянного тока, содер- и жащее датчик сигнала, пропорционально. го электромагнитному .моменту, выход
:, которого csasaH с одним входом первого компаратора, датчик скорости вра. щения вала. ротора и интегрирующее зве! (21) 3338036/18-10 (22) 16.09.81 (46) 15.05.91, Ыюп. Р 18 (72) Ы.Б. Соколовский, Н.Г. Греков и В.11.. Зырянов (53„) 531. 781 (088. 8) (54) (57)q.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
СТАТИЧЕСКОГО МОМЕНТА ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА,, содержащее датчик сигнала, пропорционального электромагнитному моменту, выход:которого связан с одним выходом первого компаратора, датчик скорости вращения вала ротора и интегрирующее звено, выходы которых соединены с соответствующими входами второго компаратора, и регулятор, вход которого связан с выходом второго компаратора, а выход — с другим входом первого компаратора, о т л и— ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности измерения при переменных характеристиках двигателя, в него введены два дифференцирующих звена, третий компаратор, блок деления и домЩ.„,1010935 А 1
2 полнительный регулятор, причем входы третьего компаратора через соответствующие дифференцирующие звенья сое I динены, соответственно, с выходом интегрирующего звена и выходом датчика скорости, а выход — через дополнительный регулятор с одним входом блока деления, другой вход которого связан с выходом первого компаратора, а выход — с входом интегрирующего звена.
2. Устройство по и. 1, о т л н ч а ю щ е е с я тем, что в него введены гиперболический преобразователь и блок умножения, один вход которого связан с выходом регулятора, а другой — через гиперболический преобразователь с выходом дополнительного регулятора.
3. Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что в него введены датчик потока двигателя и блок умножения, один вход которого связан с выходом указанного датчика, а другой - с выходом регулятора.
101093 5 но, выходы которых соединены с соот-. ветствующими входами второго компаратора, и регулятор, вход которого связан с выходом второго компаратора, а выход - с другим входом первого компаратора.
Недостатком такого устройства также является низкая точность измерения при переменных злектромеханических ха10 рактеристиках двигателя.
Цель изобретения — повьипение точности измерения при переменных характеристиках двигателя.
Цель достигается за счет того, что 15 в него введены два дифференцирующих звена, третий компаратор, блок деления и дополнительный регулятор, причем входы третьего компаратора через соответствующие дифференцирующие зве- 20 нья соединены, соответственно, с выходом интегрирующего звена и выходом датчика скорости, а выход - через дополнительный регулятор с одним входом . блока деления, другой вход которого 25 связан с выходом первого компаратора, а выход — с входом интегрирующего звена, а также за счет того, что в него введены гиперболический преобразователь к блок умножения, один вход ко« 30 торого связан с выходом регулятора, а другой — через гиперболический преобразователь с выходом дополнительного регулятора, а также за счет того, что в него введены датчик потока двигателя и блок умножения, один, вход ко - торого связан с выходом указанного датчика,а другой — с выходом регулятора.
На чертеже приведена структурная 40 схема предлагаемого устройства.
Ротор 1 реального двигателя постоянного тока представлен крмпаратором
Ia на выходы которого подаются полный ток я орной цепи двигателя 7.у и 45 некоторый фиктивный статический ток ,J ., пропорциональный приложенному . к валу статическому моменту, и интегратором (Хб с постоянной интегрирования Т, соответствующей скоросТному 50 выходу двигателя согласно передаточной функции ротора): а(Р) С,ч 9 1
3 « — - т Ф (р) Р JÄ Т„Р
Т
J и с Р где Р - оператор интегрирования;
n — скорость пнигателя;
С вЂ” постоянный коэффициент;
Ф вЂ” .поток двигателя;
Jg — приведенный момент инерции.
К якорной цепи ротора 1 двигателя подключен датчик 2 якорного тока, выходной сигнал которого пропорционален электромагнитному моменту двигателя, Выход датчика 2 связан с входом действующей математической модели 3 ротора 1 реального двигателя, а именно, с одним входом первого компаратора За, выход которого соединен с входом блока Зб деления (с клеммой делимого}, а выход последнего связан с входом интегрирующего звена Зв модели ротора с постоянной интегрирования, учитывающей поток двигателя 1Р и приведенный момент инерции J
Выход датчика 4 скорости, связанного с валом ротора 1 двигателя, и скоростной выход модели 3 (выход.интегрирующего звена Зв) соединены с соответствующими входами второго компаратора 5, выход которого через регулятор б связан с другим входом первого компаратора За. Выход регулятора б одновременно является выходом датчика
° относительного статического тока Z т.е. Б = Т
Кроме того, выход датчика 4 скорости и скоростной выход модели 3 связаны через соответствующие дифференцирующие звенья 7 и 8 с входами третьего компаратора 9, выход которого соединен,с входом дополнительного регулятора .10. Выход регулятора 10 связан с блоком Зб деления (с клеммой дели. теля), причем для обеспечения постоянства полярности результируницего сигнала по входу делителя (в переходных процессах) предусмотрен сигнал смещения Ее (или подключение диода Д между выходом регулятора 10 и нулем схема) .
При постоянном потоке Р и переменном приведенном моменте инерции
Jj выходной сигнал регулятора б равен относительному статическому мо,менту М . и пропорционален статическому моменту двигателя М т.а, т.е. г Ю
Uq, Хег 14Т.H ьт.а, а выходной сигнал U< дополнитепьного регулятора 10, равен относительному приведенному мо-,. менту инерции Л,п и пропорционален текущему значению приведенного мо- . мента инерции J, т.е. Ц J,„ л
При.переменном потоке двигателями, Работа устройства связана с адапно постоянном приведенном моменте тацией постоянной Интегрирования моде,инерции Лн выходной сигнал регулято- ли ротора 3 двигателя за сМет изменера 10 обратно пропорциойален потоку ния коэффициента усиления выходного
5 двигателя и поэтому для получения сиг- сигнала блоком деления Зб. При соот Ф нала, пропорционального потоку двига- ветствии .постоянных интегрирования теля Р, выход регулятора 10 соеди- двигателя Тц и модели Т у сигнанен с гиперболическим преобразовате- лы с выходов дифференцирукицих звеньев лем 11. Для определения статического 10 7 и 8 дапжны быть равны между собой, момента в этом случае сигналы, про- : т.е. выходной сигнал третьего- компапорциональные относительному статичес- ратора 9 должен стремиться к .нулю. кому току I (с выхода регулятора 6) При нарушении соответствия мемду Т 1ф и относительному потоку двигателя, p и Т +, сигнал с выхода компаратора 9 (сигнал П с. выхода преобразователя 15 поступает на регулятор f0, 4юрмируя
11-), перемнохаются в блоке 12 умнсц@е- на его выходе сигнал коррекции U<, ния. Выходной сигнал U блока 12 ум- воздействук ций на блок Зб деления та ношения равен относительному статичес- ким образом, чтобы свести к нулю нокому моменту М, и пропорционален явившееся .рассогласование меаду выстатическому моменту двигателя И, 20 ходными сигналами диФФеренцируюз1их т.е. звеньев 7 и 8, при этом восстанавливается соответствие меяду постоянньиии
U< U ° U> И Х р Ис .. интегрирования реального двигателя и модели и, следовательно, обеспечиваетПри переменных р и J:f, для опреде-25 ся точное определение статического моления статического момента выходной мента двигателя. сигнал регулятора 6 и сигнал Пб,дат чика относительного потока двигателя Использование устройства позволит
f3 неремнохаются в блоке умнохения i повысить точность измерения статиче -..
12. Выходной сигнал..Uy блока 12 ра- 30 кого момента при переменных электро- . вен относительному моменту статическо- механических. характеристиках двигате го момента М . и пропорционален ля эа счет адаптации постоянной интегстатическому моменту двигателя И,ет рирования модели ротора двигателя.
Takeo Ulfi е Ui U$ â Тат Ф Ио и Мвв
l 0iOkS
Текред Л.Сердюкова Корректор С. Шекмар
Редактор Е. Гиринская . Заказ 2443 Тирах 356 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета ко изобретениям и открытиям ири ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раумская иаб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат патент, r.Ухгород, уя. р
1Зуу И . Гага ина 303
