Устройство для управления электроприводом

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления электродвигателями постоянного тока различных механизмов в которых момент трения не является постоянной величиной. Цель изобретения - повышение точности регулирования скорости. Устройство содержит задатчик скорости 1, регулятор скорости 2, первый сумматор (С) 3, контур регулирования тока электродвигателя 4, тахогенератор 5, релейный элемент (РЭ) 6, Введение интегратора 7, второго.С 8, релейного элемента 9 и фильтра 10 позволяет добиться инвариантности к изменению момента сухого трения, таким образом полностью исключить статическую ошибку от этого момента. При использовании РЭ 9 с достаточно большим коэффициентом усиления частота реального скользящего режима достаточно высока и постоянная времени фильтра может быть выбрана достаточно малой. 2 ил. 1(Л 1C ни 00 со СП

Саоэ СОВЕТСКИХ

ООЮ М

РЕСПУБЛИК

SD 4 H 02 P. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ (21) 3822336/24-07 (22) 10.12.84 (46) 30.06.86. Бюл. Ф 24 (72) Г.Г. Соколовский, Ю.В.Постников,:, Д.А. Шустов, Б.П. Рысков, Б.Л. Добкес и В.В. Яворский (53) 621.316.718.5(088 ° 8) (56) Хлыпало Е.И. Нелинейные корректирующие устройства в автоматических системах. Л.: Энергия,. 1973, с.237240.

Патент США У 3458791,кл.Н 02 Р 5/06, 1969. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления электродвигателями постоянного тока различных механизмов

„„SU„„1241395 А1 в которых момент трения не является постоянной величиной. Цель изобретения — повышение точности регулирования скорости. Устройство содержит задатчик скорости 1, регулятор скорости 2, первый сумматор (С) 3, контур регулирования тока электродвигателя 4, тахогенератор 5, релейный элемент (РЭ) 6. Введение интегратора

7, второго.С 8, релейного элемента 9 и фильтра 10 позволяет добиться инвариантности к изменению момента сухого трения, таким образом полностью исключить статическую ошибку от зтого момента. При использовании РЭ 9 с достаточно большим коэффициентом усиления частота реального скользящего режима достаточно высока и постоянная времени фильтра может быть выбрана достаточно малой. 2 ил.

1241395

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано цля управления электродвигателями постоянного тока в системе подчиненного регулирования, преимущественно для крупных радиотелескопов, в которых момент трения в коренном зацеплении меняется в зависимости от угла поворота антенны и внешней нагрузки. Устройство может быть ис- 10 пользовано в электроприводах различных механизмов и машин, в которых момент трения не является постоянной величиной.

Цель изобретения — повышение точ- 15 ности регулирования скорости.

На фиг. 1 и 2 схематично изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит последовательно соединенные задатчик 1 скоро- 20 сти, регулятор 2 скорости, первый сумматор 3, контур 4 регулирования тока электродвигателя и тахогенератор 5, соединенный с вторым входом первого сумматора 3, и релейный элемент 6, 25 включенный между выходом задатчика

1 скорости и входом контура 4 регулирования тока, а также интегратор 7, второй сумматор 8, второй релейный элемент 9 и фильтр 10. Один вход ин — ЗО тегратора 7 соединен с выходом первого сумматора 3, а выход — с вторым сумматором 8, второй вход которого соединен с выходом тахогенератора

5, выход второго сумматора 8 соединен З5 с выходом второго релейного элемента

9, выход второго релейного элемента

9 соединен с вторым входом интегратора 7 непосредственно, а с вторым входом первого сумматора 3 — через 1О фильтр 10.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение ошибки с выхода первого сумматора 3 подается на вход контура 4 регулирования тока и на вход дополнительного канала, образованного интегратором 7, вторым сумматором 8, вторым релейным элементом 9 и фильтром 10.

5Î

Рассмотрим структурную схему устройства, изображенного на фиг.2.

Схема составлена при следующих допущениях: контур тока "читаем апериодическим с постоянной времени

Тр и коэффициентом перехода от задающего напряжения на его входе к моменту двигателя К1-. Тахогенератор описывается безынерционным звеном с коэффициентом Кт, регулятор скорости — пропорциональный с коэффициентом передачи Крс,. Механическая постоянная времени двигателя обозначена Тд, Напряжение с выхода первого сумматора 3 поступает на вход интегратора 7, который представляет собой линейную модель механической части электродвигателя. Динамика токового контура в модели не учитывается, так как его быстродействие в системе подчиненного регулирования значительно больше быстродействия контура скорости.

При точной компенсации сухого трения напряжением нелинейного элемента 6 напряжение на выходе сумматора

3 равно нулю, а скорость двигателя (напряжение тахогенератора 5) точно соответствует напряжению задатчика 1 ско" рости. В модели существует скользящий режим, характеризуемый возникновением в этом контуре колебаний высокой частоты. При этом выходное напряжение интегратора 7 абсолютно точно соответствует напряжению тахогенератора 5.

При изменении момента трения относительно уровня, на который настро ен канал с первым релейным элементом 6, в исходной системе возникает статическая ошибка о3, пропорциональная изменению этого момента М

TP

ЬМ TP (9.= — -- — -Кг Крс

В результате на входе модели интегратора 7 появляется напряжение

Upc =о Кр ., а на выходе релейного элемента 9 — постоянная составляющая, равная напряжению Up, т.е. пропорциональная изменению момента трения.

При использовании релейного элемента с достаточно большим (сотни тысяч) коэффициентом усиления частота реального скольязящего режима достаточно высока и постоянная времени фильтра, используемого для выделения постоянной составляющей, может быть выбрана достаточно малой (на порядок меньше постоянной времени токового контура) .

Вьщеленный сигнал вводится на вх од пер в ого сумматора, обр аз уя инвариантный к изменению момента трения канал .

3 1241395 4 рого соединен с вторым входом первогр сумматора, а также первый релейный элемент, вход которого соединен с выходом задатчика скорости, а выход—

5 с вторым входом контура регулирования тока электродвигателя, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности регулирования скорости, в него дополнительно введены интегратор, второй сумматор, второй релейный элемент, фильтр, при этом один вход интегратора соединен с выходом первого сумматора, а выход — с втоФ о р м у л а и з о б р е т е н и я рым сумматором, второй вход которого соединен с выходом тахогенератора, выход второго сумматора — с входом второго релейного элемента, выход второго релейного элемента — с вторым входом интегратора непосредственно, а с вторым входом первого сумматора - через фильтр.

В связи с тем, что квазискользящий режим реализован не в силовой цепи, а в модели, удается восстанавливать внешний момент в широкой полосе частот.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет добиться инвариантности к изменению момента сухого трения, т.е. полностью исключить статическую ошибку от этого момента и повысить точность регулирования скорости.

Устройство для управления электроприводом, содержащее последовательно . соединенные задатчик скорости, регулятор скорости, первый сумматор, контур регулирования тока электродви- б гателя и тахогенератор, выход като4 тГ

Составитель Ю. Воробьев

Техред Л.Олейник

Корректор M. Максимишинец

Редактор Е. Копча

Заказ 3609/52 Тираж 631

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4