Устройство для определения динамических режимов электродвигателя

 

Изобретение относится к системам управления электроприводами. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение надежности устройства . Устройство содержит датчик тока и датчик скорости, связанные через дифференциаторы и аналоговые инверторы с логическими ячейками 2И, ЗИ, 2ИЛИ, 2ИЛИ- НЕ и триггером. Определяемые в схеме приращения тока и скорости электродвигателя с помощью указанных логических ячеек выделяются в определенные сочетания , соответствующие определенным динамическим режимам электродвигателя. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Н 02 P 5 06

l PEI

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3829874/24-24 (22) 24.12.84 (46) 23.11.86. Бюл. № 43

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (71) Львовский ордена Ленина политехнический институт им. Ленинского комсомола и Новолипецкий металлургический комбинат им. Ю. В. Андропова (72) А. А. Кардашов, А. А. Никерясов, P. И. Свитлык, А. Г. Пономаренко и Б. Т. Горбулинский (53) 621.327 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 958990, кл. G 01 К 31/34, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 902186, кл. Н 02 P 5/06, 1982.

„„SU„„1272445 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ДИНАМИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ ЭЛЕКТРО

ДВИГАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к системам управления электроприводами. Цель изобретения — расширение функциональных воз1ожностей и повышение надежности устройства. Устройство содержит датчик тока и датчик скорости, связанные через дифференциаторы и аналоговые инверторы с логическими ячейками 2И, ЗИ, 2ИЛИ, 2ИЛИ—

НЕ и триггером. Определяемые в схеме приращения тока и скорости электродвигателя с помощью указанных логических ячеек выделяются в определенные сочетания, соответствующие определенным динамическим режимам электродвигателя. 2 ил.

1272445

Изобретение относится к области автоматического управления электроприводами и может быть использовано, в частности, для определения статической нагрузки электродв и гат елей.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и повышение надежности определения динамических режимов электродвигателя.

На фиг. 1 приведена блок-схе.",1а предлагаемого устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство для определения динамических режимов электродвигателя содержит датчик 1 тока и датчик 2 скорости, первый дифференциатор 3, соединенный с датчиком

2 скорости, второй дифференциатор 4, соединенный с датчиком 1 тока, первый 5 и второй 6 аналоговые инверторы, первую 7 и вторую 8 логические ячейки 2 И, первую 9 и вторую 10 логические ячейки 3 И. При этом выход дифференциатора 3 соединен непосредственно с первыми входами ячеек 7 и

10 и через инвертор 5 с первыми входами ячеек 9 и 8, а выход дифференциатора 4 соединен непосредственно с первыми входами ячеек 7 и 9, и через инвертор 6 с вторыми входами ячеек 8 и 10. Кроме того, устройство содержит логическую ячейку

2 ИЛИ 11, входы которой соединены с выходами ячеек 7 и 8, логическую ячейку 2

ИЛИ-НЕ 12, входы которой соединены с выходами дифференциатора 3 и инвертора 5, а также триггер 13 с раздельными входами. Причем вход сброса триггера 13 соединен с выходом ячейки 12, установочный вход — с выходом ячейки 11, а инверсный выход триггера 13 соединен с третьими входами ячеек 9 и 10.

Временные диаграммы (фиг. 2) представляют собой фрагменты осциллограмм, полученных при исследовании предлагаемого устройства на моделирующей машине МН вЂ” 7. На диаграммах обозначены ток 1 электродвигателя (выходной сигнал датчика

1 тока), скорость со электродвигателя (выходной сигнал датчика 2 скорости), приращение ю (первая производная) скорости электродвигателя (выходной сигнал дифференциатора 3), приращение 1 (первая производная) тока электродвигателя (выходной сигнал дифференциатора 4), выходные сигналы U — U сочетаний приращений тока и скорости соответственно при пуске, набросе статической нагрузки, снятии статической нагрузки, торможении электродвигателя (выходные сигналы ячеек 7 — 10), выходной сигнал U ячейки 11, выходной сигнал Ut ячейки 12, выходной сигнал Ua триггера !3, порог срабатывания U v ячеек

7 — 10.

Принцип действия устройства основан на определении приращений тока и скорости электродвигателя и выделении сочетаний этих приращений, соответствующих определенным динамическим режимам электродвигателя.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал, пропорциональный току электродвигателя, получают на выходе датчика 1 тока. Сигнал, пропорциональный скорости электродвигателя, получают на выходе датчика 2 скорости и дифференцируют при помощи дифференциатора 3, получая сигнал приращения скорости. Выходной сигнал датчика 1 тока дифференцируют при помощи дифференциатора 4, получая сигнал приращения тока.

Динамические режимы электродвигателя характеризуются следующими соотношениями изменений тока и скорости, т.е. соответствующими знаками приращений (фиг. 2) режим пуска — нарастание тока и скорости, т.е. положительные приращения тока и скорости; режим наброса статической нагрузки — нарастание тока и спадание скорости, т.е. положительное приращение тока и отрицательное приращение скорости; режим снятия статической нагрузки — спадание тока и нарастание скорости, т.е. отрицательное приращение тока и положительное приращение скорости; режим торможения— реверс тока и спадание скорости, т.е. отрицательные приращения тока и скорости.

Для приведения приращений к одному знаку используют аналоговые инверторы

5 и 6. Выделение сочетаний приращений тока и скорости осуществляется логическими ячейками 2 И и 3 И 7 — 10. Логические сигналы, соответствующие определенным динамическим режимам лектродвигателя, снимаются с выходов логических ячеек (а — d). Ячейки 11 и 12, а также триггер

13 служат для предотвращения появления ложных сигналов динамических режимов наброса и снятия статической нагрузки при пуске и торможении электродвигателя.

Например, при пуске электродвигателя положительное приращение тока с выхода дифференциатора 4 поступает непосредственно на второй вход ячейки 7. Кроме того, положительное приращение скорости с выхода дифференциатора 3 поступает на первый вход ячейки 7. Превышение сигналами, поступающими на входы ячейки 7, уровня срабатывания Uqр, вызывает появление на ее выходе а логического сигнала

Ug, соответствующего динамическому режиму пуска электродвигателя. Этот сигнал поступает также на вход ячейки 11, вызывая появление на ее выходе сигнала «Логическая единица» Uq, что в свою очередь приводит к переключению триггера 13 и появлению на его выходе g сигнала «Логи1272445 ческий нуль», который блокирует по третьим входам ячейки 9 и 10, предотвращая срабатывание ячейки 10 в конце режима пуска.

Исчезновение сигнала с выхода дифференциатора 3 приводит к появлению сигнала

«Логическая единица» Ug на выходе ячейки 12 и перебросу триггера в исходное состояние.

В режиме торможения электродвигателя отрицательные приращения тока и скорости с выходов дифференциаторов 4 и 3 соответственно поступают на входы ячейки 8, через аналоговые инверторы 6 и 5. Цепочка блокировки, включающая ячейки 11, 12 и триггер 13, работает аналогично.

В режимах наброса и снятия статической нагрузки ячейками 9 или 10 производится выделение сочетаний разполярных сигналов приращений тока и скорости. Lleпочка блокировки в этих режимах не работает.

Таким образом, получение логических 20 сигналов, соответствующих динамическим режимам наброса и снятия статической нагрузки электродвигателя, достигается тем, что предлагаемое устройство дополнительно содержит две логические ячейки 3 И, при этом выход первого дифференциатора соединен непосредственно с первым входом второй ячейки 3 И и через первый аналоговый инвертор с первым входом первой ячейки 3 И, а выход второго дифференциатора соединен непосредственно с вторым входом первой ячейки 3 И и через второй аналоговый инвертор с вторым входом второй ячейки 3 И.

Повышение надежности предлагаемого устройства по сравнению с известным достигается тем, что оно дополнительно со- З5 держит второй дифференциатор, соединенный с выходом датчика тока, при этом амплитуда приращений тока и скорости, получаемых с выходов дифференциаторов и используемых для определения режима, не 4О зависит от абсолютного значения входных величин тока и скорости электродвигателя, а характеризует их относительное изменение, тогда как в известном устройстве появление логического сигнала наличия статической нагрузки обусловлено абсолютным значением входных величин.

Формула изобретения

Устройство для определения динамических режимов электродви гателя, содержащее датчик тока, датчик скорости и соединенный с ним первый дифференциатор, отличающееся тем, что, с целью расширения фунциональных возможностей и повышения надежности, оно дополнительно содержит второй дифференциатор, подключенный к датчику тока, первый и второй аналоговые инверторы, две логические ячейки

2 И и две логические ячейки 3 И, при этом выход первого дифференциатора соединен, непосредственно с первыми входами первой логической ячейки 2 И и второй логической ячейки 3 И и через первый инвертор с первыми входами первой логической ячейки

3 И и второй логической ячейки 2 И, а выход второго дифференциатора соединен непосредственно с вторыми входами первых логических ячеек 2 И и 3 И, и через второй инвертор с вторыми входами вторых логических ячеек 2 И и 3 И, кроме того, оно содержит логическую ячейку 2 ИЛИ, входы которой соединены с выходами логических ячеек 2 И, логическую ячейку

2 ИЛИ-НЕ, первый вход которой соединен с выходом первого инвертора первого дифференциатора, а второй вход — с выходом первого дифференциатора, а также триггер с раздельными входами, причем вход сброса триггера соединен с выходом логической ячейки 2ИЛИ вЂ” HE, установочный вход — с выходом логической ячейки 2ИЛИ, а инверторный выход — с третьими входами логических ячеек ЗИ.

1272445 иг.

Составитель Е. Зайцев

Редактор А. Шандор Техред И. Верес Корректор Е. Рошко

Заказ 6346!53 Тираж 63! Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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