Устройство для управления электроприводом

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ, содержащее последовательно соединенные первый нуль-орган с первым блоком ограничения в цепи обратной связи, второй нульторган с вторым блоком ограничения в цепи обратной связи, первый интегратор, второй интегратор, выход которого является выходом устройства и соединен через первый резистор с инверсным входом первого нуль-органа, прямой вход которого через второй резистор соединен с выходом первого интегратора , соединенным также через третий резистор с прямым входом второго нуль-органа, отличающееся тем, что, с целью повьшения качества регулирования электропривода путем ограничения рывков при реверсе, в него введены два диода,-два ключа и два индикатора полярности напряжения, входы которых соединены с выходом второго интегратора, а выходы - с управляющими входами-соответственно первого и второго ключей, при этом анод первого и катод второго диодов объединены и образуют вход устройства , катод первого диода через первый ключ и анод второго диода через второй ключ связаны с прямым входом первого нуль-органа.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК..SU„„1107240 А

3(Я) Н 02 P 5 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3533983/24-07 (22) 03.01.83 (46) 07 . 08 . 84. Бюл. Ф 29 (72) С.Г.Попов и В.А.Резников (7 1) Научно-исследовательский электротехнический институт Производственного объединения "ХЭМЗ" (53) 621.316 718.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 541255, кл. Н 02 Р 5/06, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

11 736349, кл. Н 02 P 13/16, 1980. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ, содержащее последовательно соединенные первый нуль-орган с первым блоком ограничения в цепи обратной связи, второй нуль орган с вторым блоком ограничения в цепи обратной связи, первый интегратор, второй интегратор, выход которого является выходом устройства и соединен через первый резистор с инверсным входом первого нуль-органа, прямой вход которого через второй резистор соединен с выходом первого интегратора, соединенным также через третий резистор с .прямым входом второго нуль-органа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества регулирования электропривода путем ограничения рывков при реверсе, в него введены два диода, два ключа и два индикатора полярности напряжения, входы которых соединены с выходом второго интегратора, а выходь — с управляющими входами соответственно первого и второго ключей, при этом анод первого и катод второго диодов объединены и образуют вход устройства, катод первого диода через первый ключ и анод второго диода через второй ключ связаны с прямым входом пер. вого нуль-органа.

20

1 1107

Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам тиристорного управления электроприводами постоянного тока промышленных установок различных отраслей промышленности, которые по условиям работы в

5 пускотормозных и реверсивных режимах требуют ограничения первой и второй производственных скоросч и (ускорения и рывка), и может быть преимущест-1 венно использовано для формирования задающего сигнала, т.е. изменяющегося во времени напряжения на входе системы регулирования в соответствии с требуемым законом изменения скоf рости (частоты вращения) электродвигателя пр: разгоне, торможении, реверсе и установившемся движении.

Известно задающее устройство для электропривода, состоящее из трех операционных усилителей, из которых перв. и — линейный, а второй и третий — интеграторы, обратной связи с выхода третьего на вход первого усилителя и цепи стабилизации с выхода пер:ого усилителя на ограничитель вы— ходного напряжения второго 1 1.

Однако это устройство хотя и обеспечивает ограничение ускорения и рывка для электропривода, но не обеспечивает контроль отработки каждого

30 из динамических показателей, характеризующих параболический и прямолинейный у .астки ограничения рывка и ускорения. Кроме того имеется некачественность в работе устройства, проявляющаяся в колебательности выходного напряжения в отдельные моменты его формирования; сложна цепь стабилизации и затруднена ее настройка; отсутствуют участки с параболи- 40 ческим законом изменения выходного напряжения, соответствующие ограничению рывка, в моменты изменения полярности выходного напряжения.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для управления электроприводом, содержащее последовательно соединенные первый нуль-орган с первым блоком ограничения в цепи обратной связи, второй нуль-орган с вторым блоком ограничения в цепи обратной связи, первый интегратор, второй интегратор, выход которого является выходом устройства и соединен через 55 первый резистор с инверсным входом первого нуль-органа, прямой вход которого через второй резистор сое240 г динен с выходом первого интегратора, соединенным также через третий резистор с прямым входом второго нульоргана. Устройство обеспечивает ограничение рывка и ускорение при разгоне и торможении приводного электродвигателя 2 ).

Недостатком известного устройства является неспособность обеспечить ограничение рывка при реверсе задающего (выходного) сигнала и, следовательно, в кинематических звеньях электропривода имеют место дополнительные динамические нагрузки, которые могут привести к выходу из строя электропривода.

Целью изобретения является повышение качества регулирования путем ограничения рывков при реверсе.

Поставленная цель дости . ется тем, что в устройство для управления электроприводом, содержащее последовательно соединенные первый нуль-орган с первым блоком ограничения в цепи обратной связи, второй нуль-орган с вторым блоком ограничения в цепи обратной связи, первый интегратор, второй интегратор, выход которого является выходом устройства и соединен через первый резистор с инверсным входом первого нуль †орга, прямой вход которого через второй резистор соединен с выходом первого интегратора, соединенным также через третий резистор с прямым входом второго нуль-органа, введены два диода, два ключа и два индикатора полярности напряжения, входы которых соединены с выходом второго интегратора, а выходы — с управляющими входами соответственно первого и второго ключей, при этом анод первого и катод второго диодов обьединены и образуют вход устройства, катод перво— го диода через первый ключ и анод второго диода через. второй ключ связаны с прямым входом первого нульоргана.

На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — эпюры напряжений в отдельных точках устройства.

Устройство для управления электроприводом содержит последовательно соединенные нуль-орган 1 с блоком 2 ограничения в цепи обратной связи, нуль-орган 3 с блоком 4 ограничения в цепи обратной связи, интегратор 5, интегратор 6, выход которого являетравным выходному напряжению нуль-органа 1 и под влиянием сигнала обратной связи, осуществляемой резистором 9, напряжение нуль-органа 3 снижается до нуля. Рост напряжения интегратора 5 прекращается и постоянно в течение времени. t (t4t . При С=С закон нарастания напряжейия на выходе интегратора 6 изменяется на прямолинейный.

Когда суммарный сигнал основной обратной связи через резистор 7 и цепи стабилиазции через резистор 8 на входе нуль-органа 1 сравняется с управляющим, выходное напряжение этого нуль-органа 1 также становится равным нулю. Это соответствует моменту t=t . Поскольку напряжение нуль3 органа 1 является входным для внутреннего контура (нуль-орган 3 — интегратор 5 — резистор 9), то при равенстве этого напряжения нулю напряжение второго нуль-органа 3 изменяет свой знак на противоположный под влиянием обратной связи (резистор 9) и достигает значения, определяемого блоком 4 ограничения.

Иапряжение интегратора 5 начинает уменьшаться по прямолинейному закону, а выходное напряжение интегратора б — соответственно по параболическому вплоть до установивш"гося значения. Этому процессу соответствует интервал времени t>- t

В момент 1 =, соответствующий реверсированию управляющего сигнала с положительной (отрицательной) полярности на отрицательную (положительную) на входе устройства или снятию сигнала, напряжение на входе нуль-органа 1 равно нулю, поскольку прохождение сигнала блокируется диодом 10 (11) и разомкнутым ключом

13 (12) .

После изменения полярности управляющего сигнала на входе устройства или его снятия, сопровождаемого исчезновением напряжения на входе нульоргана 1, скачком возрастает напряжение отрицательной (положительной) полярности на выходе нуль-органа под действием напряжения, поступающего с интегратора 6 по цепи обратной связи через резистор 7. Уровень выходного напряжения нуль-органа 1 з 1107240 ся выходом устройства и соединен через первый резистор ? с инверсным входом нуль-органа 1, прямой вход которого через резистор 8 соединен с выходом интегратора 5, соединенным также через резистор 9 с прямым входом нуль-органа 3, диоды 10 и 11, ключи 12 и 13 и индикаторы 14 и 15 полярности напряжения входы которых соединены с выходом интегратора 6, а 1D выходы — с управляющими входами соответственно ключей 12 и 13, при этом анод диода 10 и катод диода 11 объединены и образуют вход устройства, катод диода 10 через ключ 12 и анод 15 диода 11 через ключ 13 связаны с прямым входом пуль-органа 1.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии при отсутст- 20 вии сигнала управления на входе выходное напряжение устройства равно нулю. Также равно нулю выходное »апряжение индикаторов 14 и 15 полярности напряжений. При этом ключи 12 25 и 13 замкнуты. Таким образом устройство подготовлено для приема сигнала управления, поступающего на его вход с последующим прохождением через диод 10 и ключ 12 при положительной полярности сигнала и через диод 11 и ключ 13 при отрицательной полярности.

При подаче на вход устройства управляющего сигнала, например, положительной (отрицательной) полярности (1= t, ) скачком возрастает напряжение

1 нуль-органа 1, а также напряжение нуль-органа 3. Это вызывает рост напряжения интегратора 5 по прямоли- 4О нейному закону. Тогда выходное напряжение интегратора 6 при линейновозрастающем сигнале (выход интегратора 5) растет по закону параболы.

Временные характеристики параболы 4> определяются блоками 2 и 4 ограничения, постоянными интегрирования интеграторов 5 и 6.

Появление на выходе устройства напряжения положительной (отрицательной) полярности фиксируется индикатором 14 (15) полярности напряжения с последующим размыканием ключа 13 (12), блокирующим возможность подачи напряжения отрицательной (положительной) полярности на вход нуль-органа 1.

В момент времени t> выходное напряжение интегратора 5 становится

5 110724 ограничивается блоком 2 ограничения.

При этом также скачком возрастает выходное напряжение отрицательной (положительной) полярности нуль-органа 3 до уровня, ограничиваемого блоком 4 ограничения. Это, в свою очередь, вызывает изменение напряжения положительной (отрицательной) полярности интегратора 5 по прямолинейному закону и, как следствие,. измене- 10 ние напряжения интегратора 6 по закону параболы.

В момент t t6 выходное напряжение . интегратора 5 становится равным выходному напряжению нуль-органа 1 и под влиянием братвой связи через резистор 9 напряжение нуль-органа 3 снижается до нуля. Изменение напряжения интегратора 5 прекращается и постоянно до момента t=t„, определяя тем 2р самым линейное уменьшение выходного напряжения интегратора 6 на интервале t

В момент = выходное напряжение

7 ныл: -органа 1 становится равным нулю в результате компенсации на его выходе напряжений, поступающих по цепи обратной связи (резистор 7) и по цепи стабилизации (резистор 8). Дальнейшие процессы в устройстве связаны с формированием параболического участ. ка на интервале t (t

В момент t=t> напряжения на выходе нуль-органов 1 и 3, интеграторов

5 и 6 равны нулю. Отсутствие напряжения на выходе интегратора 6 фиксирует индикатор 15 (14) полярности напряжения с последующим замыканием бесконтактного ключа 13 (12), разрешающим прохождение сигнала с входа устройства, сформированного в момент реверса

Если в момент t=t сигнал реверса сформирован и к моменту 1 =1 при8 сутствует на входе устройства, то характер процессов в нем повторяется.

Если в момент 1= сигнал управления снимается с входа устройства или реверсируется, но к моменту снимается, то процессы в устройстве на этом заканчиваются.

Таким образом, устройство обеспе" чивает ограничение рывка и ускорения не только при разгоне и торможении электродвигателя, но и при реверсе задающего сигнала.

Применение изобретения позволяет исключить дополнительные динамические нагрузки в механизмах электропривода, увеличивая тем самым его надежность и долговечность.

1107240

Составитель Ю.Воробьев

Редактор И. Николайчук Техред C .Íåöå

Корректор Н.Яцола

Подписное

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

Заказ 5773/40 Тираж 667

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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