Электропривод постоянного тока

 

ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий электродвигатель и последовательно соединенные регулятор и подключенный к якорной цепи электродвигателя тиристорный преобразователь , задатчик желаемых фазовых координат электропривода, выполненный в виде мох1ели электропривода, лТатчики частоты вращения, тока якоря и напряжения на якоре электродвигателя, три блока сравнения , вычитающие входы которых соединены соответственно с выхода.ми датчиков частоты вращения, тока якоря и напряжения на якоре электродвигателя, а суммирующие входы - с соответствующими выходами модели электропривода, при этом выход каждого блока сравнения подключен к входу соответствующего усилителя , выход первого из которых соединен с входом регулятора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия , в него введены три цепи, каждая из которых состоит из последователь 10 соединенных диффереи и1рую1цего звена, формирователя прямоугольных импульсо15 и логического ключа, два инвертирующих усилителя, два блока перемножения, два операционных усилителя, последовательно соединенные логический элеме1гг ИЛИ-НЕ и элемент задержки, а также регистр памяти с тре.мя разрядами, входы каждого разряда которого через указанные три цепи подключены к выходам уси.:м1те,1ей, выход первого разряда регистра памяти черен первый инвертирующий усилите:1ь, а выход i третьего разряда непосредственно связаны с входами операционных усилителей, входы которых соединены также с выходом второго инвертирующего уси,1нтеля, выход второго разряда регистра памяти связан с входом одного из операционных усилителей , а выходы операционных усилителей подключены к входам блоков перемноже )« ния, вторые входы которых соединены по рознь с выходами второго и третьего усилителей , а их выходы - с входами регулятора , при этом вход второго инвертирующего уси,тителя подключен к выходу элемента Ю 4 ИЛИ - НЕ, входы которого соединены с выходами формирОБате,1ей прямоугольных импульсов, а выход элемента задержки подключен к управляющим входам логических ключей.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН др 4 H 02 P 5, 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

i 21)! 3669990/24-07 (22) 07.12.83 (46) 23.07.85. Бюл. ¹ 27 (72) В. Г. Дрючин, В. И. Жиляков, 10. П. Самчелеев и A. Н. Трубачев (71) Коммунарский горно-металлургический институт (53) 62-83:621.314.5 (088.8) (56) Гарнов В. К., Рабинович В. Б., Вишневецкий Л. М. Унифицированные системы автоуправления электроприводом в металлургии. М., «Металлургия», 1971, с. 9 — 15. хиляков В. И. Исследование îcîáûõ режимов релейных систем управления.

Известия ВУЗОВ. «Электромеханика», 1983, № 8, с. 78 — 83. (54) (57) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий электродвигатель и последовательно соединенные регулятор и подключенный к якорной цепи электродвигателя тиристорный преобразователь, задатчик желаемых фазовых координат электропривода, выполненный в виде модели электропривода, датчики частоты вращения, тока якоря и напряжения на якоре электродвигателя, три блока сравнения, вычитающие входы которых соединены соответственно с выходами датчиков частоты вращения, тока якоря и напряжения на якоре электродвигателя, а суммирую1цие входы — с соответствующими выходами модели электропривода, при этом выход каждого блока сравнения подключен к входу соо-.ветствующего усили„„SU„„1169124 Я теля, выход первого из которых сосдинсH с входом регулятора, orличаюи ийая тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, в него введены три це !и, каждая из которых состоит из последовательно соединенных дифференцирующего звена, формирователя прямоугольных импульсов и логического ключа, два и11вертируlollIIIx усилителя, два блока перемножения, два операциîHíûx усилителя, последовательHO соединенные логический элемент ИЛИ- -НГ и элемент задержки, а также регистр памяти с тремя разрядами, IIxo û каждого разряда которого через указан!!ые три цеп!! подключены к выходам усилителей, выход первого разряда ре1ч1стра памяти !срез первый инвертирующий усилите,lb, и выход третьего разряда непосредственно с!33!;31IIbl с входами операционных усилителей, входы которых соединены также с выходом вто. рого инвертирующего усилителя, выход второго разряда регистра памяти связан с входом одного из операционных усилителей, а выходы операционных усилителей подкл1очены к входам блоков перемножения, вторые входы которых соединеш>1 порознь с выходами второго и третьего усилителей, а их выходы -- с входами регулятора, при этом вход второго инвертиру1ощего усилителя подключен к 13ыходу элемсцта

ИЛИ ---НЕ, входы которого соединены с выходами формирователей прямоугольных импульсов, а выход элемента задержки подклlочен к > прав чяк)щим входах! ло! !1ческих ключей.

1169124

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании систем электроприводов для металлургии, химической промышленности, машиностроения.

Цель изобретения — повышение точности и быстродействия электропривода.

На чертеже представлена блок-схема электропривода.

Электропривод содержит электродвигатель 1, последовательно соединенные регулятор 2 и подключенный к якорной цепи электродвигателя тиристорный преобразователь 3, задатчик желаемых фазовых координат электропривода, выполненный в виде модели 4 электропривода, датчик 5 частоты вращения, датчик 6 тока якоря и датчик 7 напряжения, блоки 8 — 10 сравнения, вычитающие входы которых соединены соответственно с выходами датчиков 5 — 7 частоты вращения, тока якоря и напряжения, а суммирующие входы — с соответствующими выходами модели 4 электропривода, при этом выходы блоков

8 — 10 сравнения подключены ко входам усилителей ll — 13 соответственно, выход первого из которых соединен с входом регулятора 2. Электропривод содержит также три цепи, состоящие: первая — из последовательно соединенных дифференцирующего звена 14, формирователя 15 прямоугольных импульсов и логического ключа 16, вторая — из дифференцирующего звена 17, формирователя 18 импульсов и логического ключа 19, третья — из дифференцирующего звена 20, формирователя 21 импульсов и логического ключа 22.

Кроме того, электропривод содержит инвертирующие усилителя 23 и 24, блоки перемножения 25 и 26, операционные усилители 27 и 28, последовательно соединенные логический элемент ИЛИ вЂ  29 и элемент 30 задержки, а также регистр 31 памяти с тремя разрядами, входы каждого разряда которого через указанные три цепи подключены к выходам усилителей

11 — 13, выход первого разряда регистра памяти через инвертирующий усилитель 23, а выход третьего разряда непосредственно связаны с входами операционных усилителей, входы которых соединены также с выходом инвертирующего усилителя 24, выход второго разряда рЕгистра памяти связан с входом операционного усилителя 27, а выходы операционных усилителей 27 и 28 подключены к входам блоков 25 и 26 перемножения, вторые входы которых соединены с выходами усилителей 12 и 13, а их выходы — с входами регулятора 2, при этом вход инвертирующего усилителя 24 подключен к выходу логического элемента ИЛИ вЂ” НЕ 29, входы которого соединены с выходами формирователей 15, 18 и 21 прямоугольных импульсов, а выход

1О

40 элемента 30 задержки подключен к управляющим входам логических ключей 16, 19 и 22.

Электропривод работает следующим образом.

До подачи задающего сигнала U на вход модели 4 желаемые значения U", 1», +, фазовых координат электропривода равны нулю, текущие значения фазовых координат электропривода, измеряемые датчиком 7 напряжения, датчиком 6 тока и датчиком 5 частоты вращения, также равны нулю. Следовательно, и на выходах усилителей 11 — 13 сигнал равен нулю. Это обеспечивает нулевые сигналы на выходах дифференцирующих звеньев 14, 17 и 20 и на выходах формирователей 15, 18 и 21 прямоугольных импульсов. Нулевые сигналы с выходов формирователей 15, 18 и 21 поступают на входы логичес;с го:-.ос:— мента ИЛИ вЂ” НЕ 29, на выходе появляется единичный сигнал. Э . ничный сигнал проходит через элем нт 30 задержки и поступает на управляющие входы логических ключей 16, 19 и 22, которые при этом позволяют нулевым си налом с формирователей 15, 18 и 21 поступить на входы разрядов регистра 31 памяти.

На выходе регистра памяти, следовательно, в каждом разряде записаны нулевые сигналы. Эти нулевые сигналы поступают на входы операционных усилителей 27 и 28 (коэффициент усиления равен единице по всем ходам за исключением входов, подсоединенных к инвертору 23), не вызывая изменения их состояния. Кроме того, на входы операционных усилителей 27 и 28 поступает сигнал через инвертор 24 с выхода элемента ИЛИ вЂ” НЕ 29, т. е. на входы операционных усилителей 27 и 28 поступает единичный отрицательный сигнал. Этот сигнал, пройдя операционные усилители 27 и 28, поступает на вторые входы блоков перемножения 25 и 26, т. е. на вторые входы блоков перемножения поступают единичные положительные сигналы. Следовательно, на вход регулятора 2 поступге", суммарный нулевой сигнал.

После подачи задающего сигнала L в модели 4 формирун)тся желаемые значеФ ния U„, 1, св» фазовых координат электропривода. Это формирование осугцествляется с запаздыванием при дв жении входного сигнала от входа модели к выходу.

Указанное выше обстоятельство приводит к тому, что в момент времени начала изменения желаемой фазовой координаты L изменение других фазовых координат 1* и у " отсутствует. В результате этого в момент начала изменения фазовой координаты U> на выходе усилителя 13 появляется сигнал отклонения первой координаты электропривода !.1„ от желаемой

1169124

Составитель В. Кузнецова

Текред И. Верее Корректор В. Синицкая

Тираж 646 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 .

Редактор A. Сабо

Заказ 4626/5!

27 и 28 будут нулевые сигналы, связи по отклонению фазовых координат U и 1 отключатся. 11рактически одновременно с изменением координаты Ж начинается и !!зменепие координаты 1Лп, что приводит и появлнию единичных сигналов на выходах дпфферепцирующих звеньев 14 и 20 и формирователей 15 и 21. Эти сигналы будут пропущены логическими ключами

16, 1!) и 22 на вход регистра памяти, так как па HLlxîäå элемента задержки присутствует еще единичный сигнал. На выходе псгистра 81 памяти будет сигнал в виде ко.та 101. Этот сигнал поступает на входы операционных усилителей 27 и 28. В зависимости от коэффициентов усиления (боль.пс единицы или равно единице) этих ycu iiiтелей 1io входам, подсоединенным к ицос ртирую!цему усилителю 23, на выходах и сре!!и!опп! !х уси IHTcJl(é 27 и 28 будет

|!о,!ожительпый сигнал (единичный положительный сигнал при коэффициентах усиления по этим входам, равных 2) или нулевой сигнал (при коэффициентах усиления, равных 1). Следовательно, обратные связи по отклонениям фазовых координат

U и и 1 либо восстанавливают знаки обратных связей, либо эти связи отключаются до окончания отработки возмущения.

Таким образом, предлагаемый электропривод постоянного тока обеспечивает высокую точность и быстродействие отработки возмущений за счет изменения знака обратных связей по отклонениям фазовых координат электропривода, стоящих до места приложения возмущения, и тем самым исключается противоречие этих связей с задачей компенсации возмущения, которую выполняют обратные связи по отклонениям фазовых координат после места приложения возмущения.