Позиционный электропривод

 

, Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в позиционных электроприводах механизмов . Цель изобретения - улучшение качества переходных процессов. Устройство содержит электродвигатель 1 , преобразователь 2, задатчик 3 положения , датчик 4 положения, датчик 5 скорости, элемент 6 сравнения. Кроме того, в устройство введены однополярные усилители 7 и 8, ключи 9 и 10, логические, элементы ИЛИ 11 и 12, компараторы 13-16, датчик 17 ускорения, задатчики макс, значений ускорения 18 и скорости 19, квадратор 20. Введение указанных блоков обеспечивает (Л

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 Н 02 Р 5/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 38 267 90/ 24-07 (22) 18.12.84 (46) 15.08.86.Бюл. и 30 (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени инженерно-строительный институт им. В.В.Куйбышева (72) Г.Е.Иванченко,.А.А.Калмаков, Н.Г.Казикаева, В.Я.Ткаченко, И.А.Гордеев и Ю.M.Èðæàê (53) 621.316.718.5(088.8) (56) Следящие приводы /Под. ред.

Б.К.Чемоданова. Кн. 2. M. Ýíåðãèÿ, 1976 с.4, рис.9-1.

Справочник по автоматизированному электроприводу /Под ред. В.Л»Елисеева, А.В.Шинянского. M»:Энергоатом— издат, 1983, с.337, рис.10, 11.

„„SU„„1251274 A 1 (54) ПОЗИЦИОННЪ|И ЭЛЕКТРОПРИВОД (57). Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в позиционных электроприводах механизмов. Цель изобретения — улучшение качества переходных процессов. Устройство содержит электродвигатель 1, преобразователь 2, задатчик 3 положения, датчик 4 положения, датчик 5 скорости, элемент 6 сравнения. Кроме того, в устройство введены однополярные усилители 7 и. 8, ключи 9 и 10, логические элементы ИЛИ 11 и 12, компараторы 13-16, датчик 17 ускорения, задатчики макс. значений ускорения

18 и скорости 19, квадратор 20. Введение указанных блоков обеспечивает

l 2-1274 переход привода из режима равноускоренного движения в режим равнозамедленного движения, при этом изменяется знак суммарного входного сигнала однополярных усилителей 7 и 8, и н

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в позиционных злектроприводах механизмов.

Целью изобретения является улуч- 5 шение качества переходных процессов в позиционном электроприводе.

На фиг.l приведена функциональная схема позиционного электропривода; на фиг.2 — графики, поясняющие его работу, Позиционный электропривод содержит электродвигатель 1, подключенный к преобразователю 2, задатчик 3 положения, датчики положения 4 и ско- - рости 5, элемент 6 сравнения, входы которого соединены с выходами задатчика 3 и датчика 4 положения, два однополярных усилителя 7 и 8 с двумя входами, два ключа 9 и 10, два ло— гических элемента ИЛИ 11 и 12, четыре компаратора 13-16 с двумя входами, датчик 17 ускорения, задатчики максимальных значений ускорения

18 и скорости 19, квадратор 20.

Первые входы первого 7 и второго

8 однополярных усилителей соединены с выходом элемента 6 сравнения, вторые входы первого 7 и второго 8 однополярных усилителей соединены с Зр выходом квадратора 20, вход которо—

ro подключен к выходу датчика 5 скорости и к первым входам первого 13 и четвертого 16 компараторов, вторые входы которых соединены с выходами эадатчика 19 максимального значения скорости, выход датчика 17 у-скорения соединен с первыми входами второго

14 и третьего 15 компараторов, вторые входы которых подключены к выхс- 4р дам задатчика 18 максимальных значений ускорения, выходы первого 13 и второго 14 компараторов соединены с входами первого ll логического элемента ИЛИ, выход которого подключен к управляющему входу первого ключа этом случае обеспечивается перемещение привода в заданное положение за минимальное реня, т. е. уменьшается инерционность управления

2 ил.

9, выходы третьего 15 и четвертого

16 компараторов соединены с входами второго логического элемента ИЛИ 12, выход которого подключен к управляющему входу второго ключа 10, выходы первого 7 и второго 8 однополярных усилителей соединены с информационными входами соответственно первого

9 и второго 10 ключей, выходы которых подключены к входам преобразователя 2.

На фиг.2 графики 21, 22 и 23 характеризуют изменение ускорения, скорости и перемещения электропри— вода от исходного к заданному положению.

Позиционный электропривод работает следующим образом.

При поступлении с выхода задатчика 3 положения сигнала, пропорционального требуемому заданному положению (pz на выходе элемента 6 сравнения появляется сигнал рассогласования 8 = (g †(p, где (p — текущее значение положения. Этот сигнал поступает на входы первого 7 и второго 8 однополярных усилителей, причем вследствие однополярности указанных усилителей на выходе одноrо из них будет нулевой сигнал (например, на выходе второго однополярного усилителя 8), а на выходе второго из них (например, первого усилителя 7) вследствие большого коэффициента усилителей практически скачком появится максимальное напряжение (например, отрицательное), которое через открытый ключ 9 поступает на вход тиристорного преобразователя 2 и вызывает нарастание ускорения электропривода .(график 21 на фиг.2) с интенсивностью, определяемой малыми постоянными времени преобразователя и двигателя.

Ускорепие Г электроаривода быстро достигнет максимального значения „

1?51 274

l0 которое определяется сигналом задатчика 18 ускорения, при этом на выходе второго 14 компаратора появляется сигнал, который через первый логический элемент ИЛИ 11 поступает 5 на управляющий вход первого ключа 9 и запирает его, исключая тем самым возможность дальнейшего нарастания величины ускорения, которое поддерживается на максимальном уровне в скользящем режиме при высокой частоте переключения второго компаратора

l4 и первого ключа 9. Скорость элек— тропривода 1 при этом увеличивается по линейному закону (график 22 на r.2), а рассогласование уменьшается по параболическому закону (график 23). Когда скорость достигнет максимального значения (d, определя— емого выходным сигналом эадатчика 19 скорости, на выходе первого 13 компаратора появляется сигнал, который через первый логический элемент ИЛИ

11 поступает на управляющий вход первого ключа 9, запирая его, и переводит электропривод в скользящий режим поддержания постоянного максимального значения скорости при высокой частоте переключения первого

13 компаратора и первого 9 ключа, 30 ускорение падает до нуля (график 21) а рассогласование положения уменьшается на этом участке движения по линейному закону (график 23).

На выходе квадратора 20 формирует- 35 ся сигнал, пропорциональный н любой момент пути торможения электропривода от текущего значения скорости при максимальном значении ускорения и определяемый квадратичной зависи- 4р мостью от величины скорости 8, 2

= — — И . На указанных этапах движегг„ ния этот сигнал меньше выходного сигнала элемента 6 сравнения. Когда в 45 процессе перемещения рассогласование по положению станет меньше указанного пути торможения 6 8 г, суммарные сигналы на входах первого 7 и второго

8 однополярных усилителей  — 8, из- gg меняют свой знак на обратный, выходной сигнал первого 7 однополярного усилителя станет равным нулю, выходной сигнал второго 8 однополярного усилителя практически скачком увели- у чится до максимального значения со знаком, противоположным выходному сигналу первого 7 однополярного усилителя. Аналогично описанному ускорение электропринода будет увеличиваться, достигнет максимального значения (с противоположным знаком), включается в работу третий компаратор 15, который через второй 12 ло— гический элемент будет закрывать и открывать второй ключ 10, поддержи— вая в скользящем режиме максимальное значение ускорения, скорость электропривода будет линейно уменьшаться до нуля (график 22), рассог— ласование по положению по параболитической зависимости также уменьшается до нуля, причем, поскольку переключение происходило в момент времени, когда рассогласование по пути

6 равнялось пути торможения привода с максимальным ускорением, скорость и рассогласование по пути достигнут нулевого значения одновременно, за минимально возможное время, суммар— ные входные сигналы первого 7 и второго 8 однополярйых усилителей станут рав ыми нулю, уменьшается до нуля ускорение привода, который буФ дет оставаться в заданном положении.

Если задаваемое перемещение меньг н ше величины 8 = — --, то в процессе м движения скорость электропринода не будет достигать максимального значения У„, но при уменьшении рассог и ласования для величины 6 = — — при2Ем вод будет сразу переходить из режима равноускоренного движения в режим равнозамедленного движения (при этом изменяется знак суммарного входного сигнала однополярных усилителей 7. и

8), т.е. и н этом случае обеспечивается перемещение электропривода в заданное положение за минимальное время 1первый 13 и четвертый 16 компараторы при этом не участвуют в управлении приводом и схема может быть упрощена за счет исключения компараторов 13 и 16, логических элементов

11 и 12 и задатчика 9 максимальной скорости.

Если электропривод практически всегда (или в большинстве случаен) работает при задаваемых значениях пе н ремещения 6, то схема может быть м упрощена за счет исключения квадратора 20 (на входах однополярных уси1 )3I 274 лителей 7 и Я будут сравниваться текущее значение рассогласования по пути и максимальное при переходе к равнозамедленному движению значени" сигнала), предлагаемый элехтропринод позволяет уменьшить инерционность управления и улучшить качество переходных 10 процессов.

Формула из обре гения

Позиционный электропривод, содер- 15 жащий эле ктродвиг а тель, подключенный

K тиристорному преобразователю, эа— датчик положения, датчики положения и скорости, элемент сравнения, входы которого соединены с выходами задат- 20 чика и датчика положения, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения качества переходных процессов, н него введены дна однополярных усилителя с двумя нхадами, два клкча, 25 два логических элемента ИЛИ, четыре компаратора с днумя входами, датчик ускорения и эадаT÷ики максимальных значений ускорения и скорости, квадратор, причем первые входы первого З0 и BTQp<)I О Однополярных усилителей со единены с выходом элемента сравнения, вторые входы первого и второго однополяр ных усилителей со еди н е ны с выходом квадратора, вход которого под— ключен к выходу датчика скорости и к первым входам первого и четвертого кампараторов, вторые входы которых соединены с выходами задатчика максимального значения скорости, выход датчика ускорения соединен с пер— ными входами второго и третьего комлараторов, вторые входы которых подключены к выходам задатчика максимальных значений ускорений, выходы первого и второго компараторов сое — динены с входами первого логического элемента ИЛИ, выход которого подключен к управляющему входу первого ключа, выходы третьего и четвертого компаратарон соединены с входами нто— рого логического элемента ИЛИ, выход которого подключен к управляющему входу нтарога ключа, выходы первого и вторага однопалярных усилителей соединень1 с инфармацианныпш входами соотнетстненно первого и второ— го ключей, ныходь1 которых подключены к входам преобразователя.

1251274

Составитель В.Трофименко

Texped Г.Гербер Корректор М.Пожо

Редактор M.Бандура

Заказ 4424/56 Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная, 4