Устройство для управления вентильным позиционным электроприводом постоянного тока

 

Изобретение относится к автома .тике, в частности к технике управления вентильными позиционными электроприводами постоянного тока с использованием замкнутой системы под чиненного регулирования, и может быть использовано для электроприводов , обеспечивающих перемещение рабочих органов механизмов на заданную величину, Целью изобретения является повьшение, быстродействия электропривода и расширение диапазона регулирования. Сущность изобретения заключается в том, что в известном устройстве применен регулятор положения, который содержит комбинационный сумматор, функциональный преобразователь, триггер , инвертор, два логических элемента И, два коммутатора напряжения, два источника постоянного регулируемого напряжения, два сумматора. Рес SS гулятор положения обеспечивает мгно (Л венное ступенчатое изменение сигнала задания частоты вращения в момент начала торможения двигателя, предельный апериодический процесс отработки любых перемещений. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (111 (504 G05 D3 00

ОГ1ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ"

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3811448/24-24 (22) 05 ° 11.84 (46) 07.10.86. Бюл. ¹ 37 (72) В.А.Гвоздев, В.И.Самыкин, И.Х.Рахинштейн, Э.Ф.Силаев и А.E.Ñû÷åâ (53) 62-50(088.8) (56) Лебедев Е.Д. и др. Управление вентипьными электроприводами постоянного тока. М.: Энергия, 1970, с. 89-.93.

Авторское свидетельство СССР № 796794, кл. G 05 D 5/00, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫМ ПОЗИЦИОННЫИ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

{57) Изобретение относится к автома. тике, в частности к технике управления вентильными позиционными электроприводами постоянного тока с использованием замкнутой системы подчиненного регулирования, и может быть использовано для злектроприводов, обеспечивающих перемещение рабочих органов механизмов на заданную величину.

Целью изобретения является повышение быстродействия электропривода и расширение диапазона регулирования.

Сущность изобретения заключается в том, что в известном устройстве применен регулятор положения, который содержит комбинационный сумматор, функциональный преобразователь, триггер, инвертор, два логических элемента И, два коммутатора напряжения, два источника постоянного регулируемого напряжения, два сумматора. Регулятор положения обеспечивает мгновенное ступенчатое изменение сигнала задания частоты вращения в момент начала торможения двигателя, предельный апериодический процесс отработки любых перемещений. 2 ил.

l2

Изобретение относится к области автоматики, в частности к технике управления вентильными позиционными электроприводами постоянного тока с использованием замкнутой системы подчиненного регулирования, и может быть использовано для электроприводов, обеспечивающих перемещение рабочих органов механизмов на заданную величину.

Целью изобретения является повышение быстродействия электропривода и расширение диапазона регулирования.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства для управления вентильным позиционным электроприводом постоянного тока; на фиг.2 — характеристика функционального преобразователя в относительных единицах.

Устройство содержит тиристорный преобразователь 1, электродвигатель

2, датчик 3 тока, регулятор 4 тока, второй сумматор 5, регулятор 6 частоты вращения, датчик 7 частоты вращения, первый сумматор 8, блок 9 задания перемещения, блок 10 памяти, датчик 11 положения, регулятор

12 положения, комбинационный сумматор 13, функциональный преобразователь 14, триггер 15, элемент HE 16, соответственно второй и первый логические элементы И 17 и 18, соответг.ственно второй и первый коммутаторы

19 и 20 напряжения, соответственно второй и первый источники 21 и 22 постоянного регулируемого напряжения, соответственно третий и четвертый сумматоры 23 и 24, Ь Б „ — рассогласование по положению, соответствующее моменту начала торможения двигателя .

Электродвигатель 2 связан с тирис-! торным преобразователем 1 В цепи якоря электродвигателя 2 включен дат" чик 3 тока, который совместно с регулятором 4 тока и вторым сумматором

5 образует внутренний контур системы управления — контур регулирования тока цепи якоря электродвигателя. Следующий контур системы — контур регулирования частоты вращения, образуют регулятор 6 частоты вращения, дат-чик 7 частоты вращения и первый сумматор 8. Внешний контур системы— контур регулирования положения включает. в себя блок 9 задания перемеще61934 2 ния, датчик ll положения и регулятор

12 положения.

Устройство функционирует следующим образом.

5 Уставка задания Б Ь вводится с помощью блока 9 задания перемещения на вход комбинационного сумматора 13, на другой вход которого подается от датчика 11 положения сигнал, соответствующий фактическому положению механизма S. Комбинационный сумматор 13 определяет на своих выходах соответственно абсолютную величину рассогласования по положению /Ь Б/:

/Ь8/ = /Б — S/, и знак S (Ь 8), причем

l)A

1, при 6S > 0;

s; „(as) =

О, при ЬБ О.

Одновременно с вводом уставки задания на первый вход блока 10 памяти. поступает от блока 9 задания переме25 щения управляющий сигнал, по которому блок 10 памяти осуществляет запоминание информации, поступающей на его другой вход, т.е. значение

/AS/, которое в начальный момент

Зб времени совпадает с величиной начального рассогласования по положению

/Ь$„/ . Сигнал /Ь Я / поступает на вход функционального преобразователя

14, реализующего зависимость S< =

3 = (/Ь S /), которая обеспечивает предельный апериодический процесс отработки любых перемещений с заданной точностью позиционирования.

Выходной сигнал Ь Б„ функциональ40 ного преобразователя 14 поступает на вход сумматора 23, на другой вход которого подается сигнал, соответствующий абсолютной величине /Ь S/. Выходной сигнал сумматора 23, представ45 ляющий собой разность (/Ь Sj — es„), с помощью триггера IS преобразуется в импульсный сигнал, амплитуда которого соответствует "1 при /Ь$/ > ЬБ„ на участке разгона и 10 1 при (ЬЯ/6

Ь S на участке торможения электродвигателя.

На участке разгона при положительном значении начального рассогласования по положению h S > 0 входные

5у сигналы логического элемента И 17, соответствующие "1", обуславливают единичный сигнал на его выходе, что вызывает срабатывание коммутатора 19

1261934 при j4S/i S> и Ь S > 0; при1ЬБ/ > Б„й 6S >О, при/ьЯ «< А S. y

+П рп. м °

Пуп.м

О, Up.м

Такси образом, за счет мгновенного изменения выходного сигнала ре напряжения. При этом выходной сигнал (+U>z м ) источника 21 постоянного регулируемого напряжения, соответствующий установившейся частоте вращения электродвигателя и„, посту- 5 пает на второй вход сумматора 24.

Одновременно нулевой сигнал на первом входе логического элемента

И 18 обуславливает нулевой сигнал на его выходе, по которому коммутатор

20 напряжения не срабатывает, и на первый вход сумматора 24 поступает нулевой сигнал.

В результате выходной сигнал сумматора 24 (+U» ), равный сумме его входных сигналов, поступает в качестве уставки задания частоты вращения на первый вход первого сумматора 8 и вызывает разгон электродвигателя.

Когда в процессе отработки перемещения установится соотношение (d Я а ЬЯ„, сигнал на выходе сумматора 23 изменит знак. При этом на выходе триггера 15 формируется нулевой сигнал, который вызывает появление нулевого сигнала на выходе логического элемента И 17, что приводит к отключению коммутатора 19 напряжения. На входах сумматора 24 фор- ÇP мируются нулевые сигналы, что вызывает появление на его выходе нулевого сигнала задания частоты вращения, торможение и остановку двига- теля после отработки перемещения.

При отрицательных значениях на чального рассогласования по положе» нию g S i 0 устройство функционирует аналогично, но в этом случае на участке разгона срабатывает коммута- 40 тор 20 напряжения и не срабатывает коммутатор 19 напряжения. При этом на выходе сумматора 24 формируется сигнал противоположного знака (-U<„ @ ), вырабатываемый источником

22 постоянного регулируемого напряжения, что вызывает разгон привода в обратном направлении.

В результате выходной сигнал регулятора положения определяется вы- gp ражением гулятора положения в момент начала торможения двигателя время отработ ки перемещения получается минимально возможным, определяемым быстродействием внутренних контуров регулирования частоты вращения и тока цепи якоря. Применение комбинационного сумматора позволяет отрабатывать как положительные, так и отрицательные значения начального рассогласования по положению, что расширяет диапазон регулирования, Формула изобретения

Ус тройс тв о для управле ния в ентильным позиционным электроприводом постоянного тока, содержащее блок задания перемещения, связанный первым и вторым выходами с первым и вторым входами регулятора положения соответственно, выход которого подключен к первому входу первого сумматора,,последовательно соединенные регулятор частоты вращения, второй сумматор, регулятор тока, тиристорный преобразователь и двигатель, выход которого связан с датчиком положения и датчиком частоты вращения, в цепи якоря двигателя включен датчик тока, выход которого соединен с вторым входом второго сумматора, выход датчика частоты вращения лодкпючен к второму входу первого сумматора, выход датчика положения — к третьему входу регулятора положения, выход.первого сумматора соединен с входом регулятора частоты вращения, причем регулятор положения включает в себя последовательно соединенные блок памяти и функциональный преобразователь| первый источник постоян-. ного напряжения и третий сумматор, а первый вход блока памяти подключен к первому входу регулятора положения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия электропривода и расширения диа-. пазона регулирования, регулятор. положения дополнительно содержит последовательно соединенные комбинационный сумматор, элемент НЕ, первый элемент И, первый коммутатор и четвертый сумматор., последовательно соединенные триггер, второй элемент

И и второй коммутатор, а также второй источник постоянного напряжения, выход которого подключен к оса цм Дои аУ дю Рг цж qe i Pzg 1,У,es„1 риз Я

Сос тав и тель Н . Цаллагов а

Редактор Н,.Егорова Техред М,Ходанич

-Корректор В.Бутяга г

Заказ 5298/19 Тираж 836 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5,Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4.

S 1261934 ь второму входу второго коммутатора, матора, а первый вход — с вторым связанного выходом с вторым входом входом первого элемента И, выход четвертого сумматора, выход функцио- первого источника постоянного напрянального преобразователя связан с : жения подключен к второму входу nepi первым входом третьего сумматора, вого коммутатора, выход четвертого второй вход которого подключен к вто- сумматора соединен с выходом регулярому выходу комбинационного суммато- тора положения, а первый и ра и второму входу блока памяти, второй входы комбинационного а выход — к входу триггера, второй сумматора — с вторым и третьим вход второго элемента И соединен с 1О входами регулятора положения первым выходом комбинационного сум- соответственно