Электропривод постоянного тока

 

Изобретение позволяет повысить быстродействие электропривода постоянного тока за счет того, что последний состоит из регулятора ускорения (РУ), последовательно соединенного с преобразователем, выход которого соединен с электродвигателем. Первый и второй входы РУ подключены к выходам первого и второго однополярkoro усилителя (ОУ) соответственно. Датчик скорости и задатчик скорости подключены к соответствующим входам регулятора скорости, выхйд которого через первый диод соединен с первым входом первого ОУ и непосредственно с вторым входом первого ОУ, третий вход которого через второй диод соединен с первым входом первого релейного элемента (РЭ), первым входом второго РЭ и выходом датчика ускорения . Второй вход первого РЭ подклкгчен к эадатчику ускорения и второму входу второго РЭ, третий вход которого соединен с выходом третьего РЭ входом соединенного с выходом первого ОУ. Третий вход первого РЭ соединен с выходом четвертого РЭ, входом соединенного с выходом второго ОУ, первый вход которого подключен к выходу второго РЭ, второй вход - через третий диод к первому входу второго РЭ, Третий вход - к выходу регулятора скорости, который через четвертый диод соединен с четвертым входом Второго ОУ, а выход первого РЭ подключен к четвертому входу первого ОУ. 2 ил. (Л

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (11) 322 Д (51) 4 Н 02 P 5/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3753004/24-07 (22) 18.06.84

:(46) 07.04.86. Бкл. I 13 (7 1) Московский ордена Трудового

Красного Знамени.инженерно-строительный институт им. В.В. Куйбышева (72) Г.E. Иванченко, 10.М. Иржак и Н.Г. Казикаева (53) 621. 3! 6. 718. 5 (088. 8) (56) Справочник по автоматизированному электроприводу/Под ред. В.А. Елисеева, А.В. Н1инявского. М.: Энергоатомиэдат, 1983, с. 141-243.

Зимин Е.Н., Яковлев В.И. Автоматическое управление электроприводами.

М.: МЭИ, 1979, с. 256 и 243. (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение позволяет повысить быстродействие электропривода постоянного тока за счет того, что последний состоит из регулятора ускорения (РУ), последовательно соединенного с преобразователем, выход которого соединен с электродвигателем. Первый и второй входы РУ подключены к выходаи первого и второго однополярмого усилителя (ОУ) соответственно.

Датчик скорости и задатчик скорости подключенй к соответствующим входам регулятора скорости, выход которого через первый диод соединен с первЬан входом первого ОУ и непосредственно с вторым входом первого ОУ, третий вход которого через второй диод соединен с первым входои первого релейного элемента (РЭ), первым входом второго РЭ и выходом датчика ускорения. Второй вход первого РЭ подключен к задатчику ускорения и второму входу второго РЭ, третий вход которого соединен с выходом третьего РЭ» входом соединенного с выходом первого ОУ. Третий вход первого РЭ соединен с выходои четвертого РЭ, входом соединенного с выходом второго ОУ, первый вход которого подключен к выходу второго РЭ, второй вход — че- е ( реэ третий диод к первому входу второго РЭ, третий вход — к выходу регулятора скорости, который через четвертый диод соединен с четвертыи входом второго ОУ, а выход первого

РЭ подключен к четвертому входу первого ОУ. 2 ил.

1223322 2 усилителей 13 и 14 прикладывается положительный сигнал, пропорциональный действительной скорости Ч . На выходе однополярного усилителя 13 оказывается отрицательный потенциал, что обуславливает разряд конденсатора расположенного в цепи обратной связи регулятора 1 ускорения. Электропривод переходит в тормозной режим движения с заданным замедлением.

Характеристика однополярного усилителя 14 такова, что он усиливает только отрицательный входной сигнал.

Поэтому в рассматриваемом случае напряжение на выходе усилителя 14 равно нулю. С уменьшением напряжения на выходе регулятора 1. скорость электродвигателя 3 снижается, а ускорение

f по абсолютному значению возрастает. В начале переходного процесса сигнал на выходе регулятора 6 скорости по абсолютному значению больше сигнала на выходе датчика 7 ускорения, поэтому,сигнал на выходе однополярного усилителя 14 равен нулю.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах постоянного тока.

Цель изобретения — повышение быстродействия электропривода.

На фиг. 1 представлена функциональ ная схема электропривода; на фиг. 2— кривые переходного процесса.

Электропривод постоянного тока содержит последовательно соединенные регулятор 1 ускорения, преобразователь 2, электродвигатель 3, а также датчик 4 скорости, задатчик 5 ско рости, регулятор 6 скорости, датчик

7 ускорения, задатчик 8 ускорения, .четыре релейных элемента 9 — 12, два однополярных усилителя 13 и 14 и четыре диода 15 — 18. Причем .регулятор 1 ускорения входами подключен к выходам однополярных усилителей 13 и 14, входы первого из которых подключены к выходу регулятора

6 скорости непосредственно и через первый диод 15, включенный в прямом направлении, к датчику 7 ускорения через второй диод 16, включенный в обратном направлении, и к выходу первого релейного элемента 9, входами подключенного к датчику 7 и задатчику 8 ускорения, и через второй репейный элемент 10 к выходу второго однополярного усилителя 14, который входами подключен к выходу регулятора 6 скорости непосредственно и через третий диод 17, включенный в обратном направлении, к датчику 7 ускорения через четвертый диод 18, включенный в прямом направлении, и к выходу третьего релейного элемента

11, входами подключенного к датчику

7 и задатчику 8 ускорения и через четвертый релейный элемент 12 к выходу первого однополярного усилителя 13.

Электропривод постоянного тока работает следующим образом.

Пусть при 1 0 действительная скорость привода равна заданной

На выходе регулятора 6 скоростй, в качестве которого используется сумматор, напряжение равно нулю, а на выходе регулятора 1 ускорения, выполненного пропорционально-интегральным, выходной сигнал пропорционален

ЭДС преобразователя.

Пусть при = 0 напряжение на выходе задатчика 5 скорости уменьшается к нулю. К входам однополярных

Емкость в обратной связи ПИ-регулятора 1 ускорения служит не только для компенсации большей постоянной времени CAP и интегрирования поступающего на вход сигнала, но и для запоминания напряжения на выходе этого регулятора.

Коэффициент усиления усилителей

13 и 14 весьма значителен, поэтому

35 частота собственных колебаний системы в замкнутом состоянии велика. При возрастании ускорения привода до значения, определяемого задатчиком

8 ускорения, на выходе первого релейного элемента 9 появляется отрицательный сигнал, уменьшающий напряжение на выходе усилителя 13 к нулю.

В результате этого становится равным

45 нулю входной сигнал на входе регулятора 1 ускорения, поэтому на конденсаторе в его обратной связи оказыва. ется зафиксированным достигнутое к этому моменту напряжение.

Если в процессе снижения скорости электродвигателя имеет место и уменьшение производной, то с помощью первого релейного элемента 9 одполярный усилитель 13 периодически отпирается и запирается с большей часто55 тои, т. е. система работает в сколь— зящем режиме.

Когда разность заданной и действительной скоростей электродвигателя

3 !2

3 уменьшается до эначения, равного в определенном масштабе сигналу на выходе датчика 7 ускорения, на выходе второго однополярного усилителя

14 появляется положительный сигнал.

Под действием этого сигнала происходят разряд конденсатора в цепи обратной связи регулятора 1 ускорения и снятие напряжения с электродвигателя 3. Одновременно положительный сигнал с выхода однополярного усилителя 14 поступает на вход второго релейного элемента 10, на его выходе появляется сигнал, перебрасывашщий первый релейный элемент 9.

Сигнал иа выходе релейного элемента

9 становится отрицательным, что блокирует работу и обусловливает снятие напряжения на выходе первого однополярного усилителя 13.

Величина коэффициента усиления усилителя 14 подбирается такой, чтобы переходный процесс обработки заданной скорости протекал по апериодическому закону.

Изменяя .коэффициент усиления од нополярных усилителей, можно .добиться любого значения рывка и обеспечить максимально допустимое ускорение.

Фо рм ул а и эо бр ет ен ия

Электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель постоянного тока, датчик скорости, задатчик скорости, регулятор скорости, датчик ускорения, последователь23322 но соединенные регулятор ускорения и преобразователь, выход которого соединен с электродвигателем, о т— .л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены задатчик ускорения, четыре релейных элемента, два однополярных усилителя и четыре диода, регулятор ускорения, входами подключенный. к

10 выходам однополярных усилителей, первый и второй входы первого однополярного усилителя подключены к выходу регулятора скорости, причем первый непосредственно, а второй через пер15 вый диод, включенный в прямом направлении, третий вход укаэанного усилителя подключен к датчику ускорения через второй диод, включенный в обратном направлении, а.четвертый вход— к выходу первого релейного элемента, двумя входами подключенного к датчику и задатчику ускорения соответственно, а третьим — через второй релейный элемент к выходу второго однополярного усилителя, который первым: и вторым входами подключен к выходу регулятора скорости, причем первым непосредственно, вторым — через третий идод, включенный в обратном направлении, третьим входам — к датчику ускорения через четвертый диод, вклю ченный в прямом направлении, а четвертым входом — к выходу третьего релейного элемента, двумя входами подклю-.

35 ченного к датчику и задатчику ускорения соответственно, а третьим — через четвертый релейный элемент к выходу первого однополярного усилителя.

1223322

Составитель В.Трофименко

Редактор А.Шишкина Техред И.Верес Корректор Г.Решетник

Заказ 1721/56 Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä,óë.Ïðîåêòíàÿ, 4