Устройство для управления позиционным электроприводом

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПОЗИЦИОННЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ, содержгицее последовательно включенные блок сравнения с подключенными к его .входам эадатчиком и датчиком положения , цифро-аналоговый преобраэователь , опера:ционный усилитель и регулятор частоты вращения с подключенным к его входу датчиком частоты вращения, а также блок задания частоты врс1щения и два релейных элемента , управляющий вход одного из которых через дешифратор и усилитель подключен к выходу цифро-аналогового преобразователя , при этом замыкающий контакт первого релейного элемента включен между выходом операционного усилителя и регулятором, частоты вращения , а размыкающий контакт одним своим выводом соединен с входом регулятора частоты вращения, о тличающеес я тем, что, с целью повышения точности остановки электропривода , второй релейный элемент снабжен размыкающим контактом, а его управляющая цепь соединена с выходом датчика частоты вращения, а размы- . § канхций контакт второго релейного элемента включен между блоком заданйяГЛ частоты вращения и вторым выводом .j размыкающего контакта первого релей- JCI ного элемента, причем операционный I .усилитель выполнен с параболической 2 характеристикой.: СП со ьо NI со

СОЮЗ СОВЕТСИИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИК

РЕСПУБЛИК

3(50 Н 02 P 5 0 6

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3366886/24" 07.. (22) 18.12 ° 81 г (46) 07.11.83. Бюл. 941 (72) С.М.Бычков и Ю.Ю.Соловьев (71) Киевский институт автоматики им. ХХУ съезда КПСС (53) 62-83у621.314.5 (088.8) (56) 1. Лебедев Е.Д. и др. Управление вентильными электроприводами постоян- . ного тока. М., Энергия, 1970, с. 89-92.

2. Авторское свидетельство СССР

9 764077, кл . Н 02 Р 5/06, 1978. (54)(57) УСТРОИСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ПОЗИЦИОННЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ, содержащее последовательно включенные блок сравнейия с подключенными к его входам задатчиком и датчиком положения, цифро-аналоговый преобразователь, операционный усилитель и регулятор частоты вращения с подключенным к его входу датчиком частоты вращения, а также блок задания чае„.,su„„ l 053249 А тоты вращения и два релейных элемен та, управляющий вход одного из которых через дешифратор и усилитель подклю. чен к выходу цифро-аналогового преобразователя, при этом замыкающий контакт первого релейного элемента включен между выходом операционного усилителя и регулятором частоты вращения, а размыкающий контакт одним своим выводом соединен с.входом регулятора частоты вращения, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности остановки электропривода, второй релейный элемент снабжен размыкающим контактом, а его управляющая цепь соединена с выходом датчика частоты вращения, а размы-, у

C кающий контакт второго релейного элемента включен между блоком задания частоты вращения и вторым выводом раакнкакщего коккакга перкоге репей- ( ного элемента, причем операционный с, усилитель выполнен с параболической. .ха рак теристикой .,1053249

Изобретение относится к электротехнике ы может быть использовано в любых отраслях промышленности, где применяются позиционные или следящие электроприводы с точной остановкой механизма в заданной точке, в част- 5 ности в системах позиционного управления механизмами прокатных станов.

Известно устройство для управления позиционным электроприводом с регулятором положения, имеющим пара- 10 болическую характеристику и регулятором частоты вращения, которбе применяется для точной остановки электропривода (1 J. Недостатком этого устройства явля" 5 ется наличие статической ошибки d5 по положению, величина .которой определяется параметрами системы управления электроприводом и зависит от статического момента механизма. Ста тическая ошибка во многих случаях превышает заданную точность отработки перемещений. Кроме того, для многих механизмов, в частности для механизмов прокатных станов, статический момент в основном определяется моментом сил трения и резко (в .2,5 раза) возрастает при уменьшении скорости перемещения механизма. Поэтому при работе вблизи точки останова статическая ошибка увеличивается.

Наиболее близким к изобретению является устройство для управления позиционным электроприводом, содержащее последовательно включенные блокз5 сравнения с подключенными к его входам задатчиком и датчиком, положения цифро-аналоговый преобразователь, операционный усилитель и регулятор частоты вращения с подключенным к 49 его входу датчиком частоты вращения, а также блок задания частоты вращения и два релейных элемента, управляющий вход одного из которых через дешифратор и усилитель подключен к выходу 45 цифро-аналогового преобразователя, при этом замыкающий контакт первого релейного элемента включен между выходом операционного усилителя и регулятором. частоты вращения, а раз- 50 мыкающий контакт одним своим выводом соединен с входом регулятора частоты вращения (2 3.

Устройство также не обеспечивает требуемой точности остановки рабочего механизма в заданной точке при изменениях статического момента механизма, поскольку вблизи точки остановки рабочего механизма после отклонения релейного элемента и .перевода операционного усилителя в режим интегрирования происходит периодическое размыкание контура регулирования положения с частотой поступления импульсов от датчика положения вследствие шунтирования выхода опера- 65 ционного усилителя ключом. При вари" ациях статического момента механизма, в частности при его увеличении,. и соответствующем изменении интенсивности торможения возможна остановка механизма на интервале разомкнутого состояния контура. Бто состояние соответствует статическому равновесию системы, в котором она может долго находиться. Недостатки проявляются в работе системы и при отработке задаваемых перемещений минимальной величины (единицы импульсов) при начале движения из состояния покоя, / т.е. система застревает на интервале разомкнутого состояния контура положения, не обеспечивая отработки рассог- ласования по положению до нуля, и, соответственно, требуемой точности остановки.

Цель изобретения - повышение точности остановки электропривода.

Цель достигается тем., что в устройстве для управления позиционным электроприводом, содержащем последовательно включенные блок сравнения с подключенными к его входам эадатчиicoM и- датчиком положения, цифро-аналоговый преобразователь, операционный усилитель и регулятор частоты (вращения с подключенным к его входу датчиком частоты вращения, а также блок задания частоты вращения и два релейных элемента, управляющий вход одного иэ которых через дешифратор и усилитель подключен к выходу цифро-аналогового преобразователя, при этом замыкающий контакт первого релейного элемента включен между выходом операционного усилителя и регулятором частоты вращения,, а размыкающий контакт одним своим выводом соединен с входом регулятора частоты вращения, второй релейный элемент снабжен размыкающим контактом, а его управляющая цепь соединена с выходом датчика частоты вращения, а размыкающий контакт второго релейного элемента включен между блоком задания частоты вращения и вторым выводом размыкающего контакта первого релейного элемента, причем операционный усилитель выполнен с параболической характеристикой.

На чертеже изображена структурная схема устройства.

Устройство содержит последовательно включенные блок 1 сравнения с подключенными к его входам задатчиком

2 и датчиком 3 положения, цифро-аналоговый преобразователь 4, операци" онный усилитель 5 и регулятор б частоты вращения с подключенными к

его входу датчиком 7 частоты вращения (узел 8 сравнения регулятора скорости показан вне регулятора), а также блок 9 задания частоты вращения и релейные элементы 10 и 11. Управляю.1053249

Составитель В.Кузнецова

ТехредE.Кастелевич, Редактор И.Шулла

Корректор О.Тигор

Заказ 8897/54 . Тираж 687 Подписное

ВЯИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.. Ужгород, ул. Проектная,4 щий вход релейного элемента 10 через дешифратор 12 и усилитель 13 подключен к выходу цифро-аналогового пре- образователя 4, при этом замыкающий контакт 14 релейного элемента 10 включен между выходом операционного усилителя 5 и входом регулятора 6 частоты вращения, а размыкающий кон такт 15 релейного элемента 10 одним своим выводом соединен с входом регулятора частоты вращения. Управ- 10 ляющая цепь релейного элемента 11 соедйнен с выходом датчика 7 частоты вращения, а его размыкающий контакт .16 включен между блоком 9 задания частоты вращения и вторым выводом $5 размыкающего контакта 15 релейного элемента. 10. В качестве операционного усилителя 5 применен усилитель с параболической характеристикой.

Блок 1 сравнения, цифро-аналоговый преобразователь 4, операционный усилитель 5, а также дешиФратор 12, усилитель 13 и релейный элемент 10 выполняют в устройстве функции регулятора положения.

Устройство работает следующим образом.

Релейный элемент 10 коммутацией контактов 14 и 15 изменяет структуру регулятора положения в зависимости . от величины текущего рассогласования положения. Нри отработке рассог- ласований небольшой, величины в зоне малых рассогласований, определяемой параметрами электропривода и механизма, релейный элемент 10 не сраба- З5 .тывает, его контакт 14 не замыкается, и к входу регулятора б частоты вращения через замкнутые контакты 15 и 16 подключается блок 9 задания частоты вращения. Величина сигнала с 40 блока 9 задания частоты вращения устанавливается на уровне, превышающем возможную зону нечувствительности регулятора б частоты вращения и обеспечивающем преодоление электроприво- 45 дом максимально возможного момента трогания механизма. При разгоне механизма до скорости, при которой сраба» тывает релейный элемент ll, размыкается его контакт 16, с входа регуля-у тора 6 частоты вращения снимается сигнал задания, и электропривод интенсивно тормозится.

При снижении скорости отработки до величины отпускания релейного элемента 11 его контакт 16 замыкается вновь.и к входу регулятора б частоты вращения вновь подключается блок 9 задания частоты вращения ° Коммутацией контакта 16 обеспечивается поддержание скорости отработки малых рассогласований на уровне, обеспечивающем останов механизма при минимальном значении статического момента в пределах одной дискретной единицы рассогласования по положению, измеряемому кодовым датчиком 3 положения.

При уменьшении Рассогласбвания до нуля срабатывает релейный элемент 10, размыкается его контакт 15, отключая блок 9 задания частоты вращения от входа регулятора б частоты вращения, . и замыкается контакт 14. Поскольку при рассогласовании, равном нулю, сигнал с операционного усилителя 5, поступающий через контакт 14 на вход регулятора 6 частоты вращения, также равен нулю, механизм останавливается в заданном положении.

При;рассогласованиях, превышающих зону малых рассогласований, релейный элемент 10 срабатывает, его замыкающий контакт 14 замкнут, а размыкающий контакт 15 разомкнут, и уст-. ройство работает, как регулятор положения с параболической характеристикой. При входе в зону малых рассогласований релейный элемент 10 отключается, размыкается контакт 14, .замыкается контакт 15. Если при этом скорость отработки рассогласования больше величины, при которой срабатывает релейный элемент 11, контакт

16 разомкнут, на входе регулятора б частоты вращения сигнал задания отсутствует, и электропривод интенсивно тормозится. При снижении ско,рости отработки до величины опуска.ния релейного элемента 11 замыкаетI ся его контакт lб,и к входу регулятора б частоты вращения подключается через замкнутый контакт 15 блок

9 задания частоты вращения. Далее осуществляется цикл отработки малых расс оглас ов а ний.

Таким образом, предлагаемое уст,ройство позволяет при подходе к точке остановки анализировать не только

, оставшееся рассогласование между за. данным и фактическим положениями механизма, но и скорость его отработ ки.