Устройство управления электроприводом

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к устройствам управления тиристорными электроприводами постоянного тока с подчинённым регулированием параметров, и может найти широкое применение при построении лабораторных испытательных стендов , используемых при обучении специалистов указанной области техники, а также при настройке электроприводов для осуществления управления технологическими процессами. Цель изобретения - повьипекие динамической точности и надежности устройства. Это достигается за счет ограничения тока в цепи обратной связи регулятора скорости с помощью блока токоограничения, состоящего из диодного моста, делителя напряжения и стабилизированного источника постоянного напряжения , за счет подачи на вход регулятора скорости дополнительного сигнала, а так же за счет особого конструктивного выполнения тиристорного тормозного блока устройства. 3 ил. с € (Л сл 6t 1Ч

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (1) 4 G 05 В 23/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) I 161920 (21) 3940952/24-24 (22) 06.08.85 (46) 23.04.87. Бюл. ¹ 15 (71) Куйбышевский политехнический институт им. В.В.Куйбышева (72) А.С.Лукьянчиков, И.А.Скоробогатов, Э.Я.Рапопорт, Л.Я.Макаровский и Л.Н.Феофилактов (53) 62-50(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1161920, кл. G 05 В 23/12, 1983. (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам управления тиристорными электроприводами постоянного тока с подчиненным регулированием параметров, и может

„„su„„ 4 дг найти широкое применение при построении лабораторных испытательных стендов, используемых при обучении специалистов указанной области техники, а также при настройке электроприводов для осуществления управления технологическими процессами. Цель изобретения - повышение динамической точности и надежности устройства. Это достигается за счет ограничения тока в цепи обратной связи регулятора скорости с помощью блока токоограничения, состоящего из диодного моста, делителя напряжения и стабилизированного источника постоянного напряжения, за счет подачи на вход регулято- а

Cl ра скорости дополнительного сигнала, а так же за счет особого конструктивного выполнения тиристорного тормозного блока устройства. 3 ил.!

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам управления тиристорными электроприводами постоянного тока с подчиненным регулированием параметров, и может найти широкое применение при построении лабораторных испытательных стендов, используемых при обучении специалистов указанной области техники, а также при настройке электроприводов для осуществления управления технологическими процессами, и является усовершенствованием устройства по авт.св. У 1161920.

Цель изобретения — повьш ение дина< f5 мической,точности и надежности устройства.

На фиг.l приведена принципиальная электрическая схема устройства; на фиг.2 — структурная схема первого ва- 20 рианта выполнения тиристорного тормозного блока; на фиг.3 — принципиальная электрическая схема тиристорного тормозного блока.

I 25

Схема содержит пятый и пятнадцатый переключатели 1 и 2, тиристорный тормозной блок 3, третий переключатель 4, обмотку 5 возбуждения и якорь

6 второго электродвигателя, якорь 7 30 первого электродвигателя, тиристорный преобразователь 8, первый вольтметр 9, пятый амперметр 10, девятью, десятый и тринадцатый переключатели

11-13, шестой амперметр 14, двенадца- 35 тый переключатель 15, якорь 16 тахогенератора, второй вольтметр !7, четырнадцатый переключатель 18, резистор !9, конденсатор 20, второй амперметр 21, первый, второй и третий дрос-40 сели 22-24, третий и четвертый амперметры 25 и 26, первый переменный резистор 27, обмотку 28 возбуждения первого электродвигателя, обмотку 29 возбуждения тахогенератора, восьмой переключатель 30, нагрузочный элемент 31, одиннадцатый, шестой, седьмой, шестнадцатый переключатели 3235, второй переменный резистор 36, третий вольтметр 37, девятнадцатый и восемнадцатый переключатели 38 и 39, резисторы 40 и 41, семнадцатый, первый и четвертый переключатели 42-44, блок 45 задания, второй переключатель 46, операционные усилители 4749, источник 50 питания усилителей, резисторы 51-53, конденсатор 54, резисторы 55-57, конденсатор 58, обмотку 59 лектромагнитного реле, резисторы 60 и 61, операционные усилители

62-66, переключатель 67, резисторы

68-70, конденсатор 71, резисторы 72 и 73, конденсатор 74, резисторы 7579, первый амперметр 80, первый однофазный источник 81 переменного напряжения, источник 82 постоянного напряжения, первый трехфазный источник 83 переменного напряжения, второй трехфазный источник 84 переменного напряжения, регулятор 85 скорости, регулятор 86 тока, компенсатор 87, второй, третий, четвертый, шестой, пятый, седьмой, восьмой, девятый, десятый, первый, одиннадцатый, двенадцатый, тринадцатый, четырнадцатый, пятнадцатый, шестнадцатый, семнадцатый, восемнадцатый, девятнадцатый, двадцатый, двадцать первый, двадцать второй, двадцать третий и двадцать четвертый входы 88-111 соответственно, фильтр 112, источник 113 синхронизирующего напряжения, генератор 114 пилообразного напряжения, формирователь 115 импульсов дифференцирующую

RC-цепочку 116, усилитель 117 мощности, датчик 118 тока, первый делитель

119 напряжения, диоды 120-123, соединенные по схеме диодного моста, второй, первый, третий и четвертый выводы 124-127 диодного моста, второй делитель 128 напряжения, стабилизированный источник 129 постоянного напряжения, трехфазный трансформатор

130, тиристоры 131-133, трехфазный трансформатор 134, диоды 135-137, резисторы 138-140, транзистор 141, резистор 142, конденсатор 143, резисторы 144-147, транзисторы 148 и 149, резистор 150, конденсатор 151, резистор 152, транзистор 153, резисторы 154 и 155, конденсатор 156 и резистор 157.

В состав первого электродвигателя вхоцят якорь 7 и обмотка 28 возбъ-.кдения, а в состав второго электродвигателя — якорь 6 и обмотка 5 возбуждения.

В качестве первого и второго электродвигателей применяются электродвигатели постоянного тока независимого возбуждения. Первый электродвигатель выполняет функцию приводного ,электродвигателя, а второй электро1 двигатель — нагрузочной машины для первого электродвигателя.

В состав первого делителя 119 напряжения входят резисторы 40 и 41 и

13056 семнадцатый переключатель 42, в сос— тав регулятора 85 скорости — операционный усилитель 47, резисторы 51—

53 и конденсатор 54, в состав регулятора 86 тока — операционный усилитель 48, резисторы 55-57 и конденса— тор 58, в состав датчика 118 тока— операционный усилитель 49 и резисторы

60 и 61, в состав фильтра 112 — резистор 19 и конденсатор 20, в состав компаратора — операционные усилители

62-66, резисторы 68-70, конденсатор

71, резисторы 72 и 73, конденсатор

74, резисторы 75-79, переключатель 67.

В состав тиристорного тормозного блока 3 (фиг.2) входят источник 113 синхронизирующего напряжения, генератор 114 пилообразного напряжения, формирователь 115 импульсов, дифференцирующая RC-цепочка 116 и усилитель 117 мощности.

В состав тиристорного тормозного блока 3 (фиг ° 3) входят трехфазный

20 трансформатор 130, тиристоры 131-133, 25

30 трехфазный трансформатор 134, диоды

135-137, резисторы 138-140, транзистор 141 резистор 142, конденсатор

143,резисторы 144-147, транзисторы 148 и 149, резистор 150, конденсатор

151, резистор 152, транзистор 153, резисторы 154 и 155, конденсатор !56 и резистор 157.

Трехфазный трансформатор 130, используемый для питания тиристорного тормозного блока 3, посредством пят35 надцати переключателей 2 подключен к второму трехфазному источнику 84 переменного напряжения. Вторичные обмотки трехфазного трансформатора 130 соединены с тиристорами 131 †1. Силовая цепь тиристорного тормозного блока 3 выполнена в виде трехфазной нулевой схемы. Первичные обмотки трехфазного трансформатора 134, ис- пользуемого в цепи управления тиристорного тормозного блока 3, подключены к вторичным обмоткам трехфазного трансформатора 130. Вторичные обмотки трехфазного трансформатора 134 соединены с диодами 135-137, формирующими источник (постоянного) синхронизирующего напряжения 113 для управления тиристорным тормозным блоком 3. Резисторы 138-140 образуют цепь смещения транзистора 141 генератора 114 пилообразного напряжения.

В коллекторную цепь транзистора 14! включен резистор 142. Напряжение пи40 4 тания транзистора 141 регулируется первым переменным резистором 27. Управление первым переменным резистором 27 обеспечивает изменение момента нагрузки якоря 6 второго электродвигателя посредством тиристорного тормозного блока 3. Выходное напряжение генератора 114 пилообразного напряжения снимается с конденсатора !43.

Формирователь 115 импульсов собран на транзисторах 148 и 149. Резисторы

144 и 146 включены соответственно в коллекторную и эмиттерную цепи транзистора l48, причем коллекторная цепь транзистора 148 связана с базовой цепью транзистора 149 резистором

145. Смещение транзистора 149 обеспечивается резистором 147, подключен— ного к базе транзистора 149 .и к шине положительной полярности источника

113 (постоянного) синхронизирующего напряжения, предназначенного для управления тиристорным тормозным блоком 3. В коллекторную цепь транзистора 149 включен резистор 150. К коллектору транзистора 149 подключена дифференцирующая КС-цепочка 116, состоящая из конденсатора 151 и резистора 152. Баэо-змиттерная цепь усилителя 117 мощности, построенного н, . Gaзе транзистора 153, подключена к резистору 152. В коллекторную цепь транзистора 153 включен резистор 154.

Коллектор транзистора 153 соединен с управляющим электродом тиристора

131 через резистор 155. Конденсатор !

56 является сглаживающим в источнике 113 (постоянного) синхронизирующего напряжения, предназначенного для управления тиристорным тормозным блоком 3. Резистор 157 подключен первым выводом к нулевой точке вторичных обмоток трехфазного трансформатора 134, а его второй вывод является шиной отрицательной полярности источника 113 (постоянного) синхронизирующего напряжения, предназначенного для управления тиристорным тормозньп» блоком 3. Блок управления тиристором

132 построен аналогично описанному блоку 131 управления тиристором.

Резистор 53 и конденсатор 54 в обратной связи регулятора 85 скорости шунтируются блоком токоогрэничения, состоящим из диодов 120-123. соединенных по схеме диодного моста. Диагональ этого моста с выводами 124 и !25 через второй делитель !28 напряжения подключены к выходам стабилизированного источника 129 постоянного напряжения, причем к выходу положительной полярности подключен вывод же моста подключен через подвижный вывод второго делителя 128 напряжения к выходу отрицательной полярности стабилизированного источника 129 постоянного напряжения. Резистор 53 и конденсатор 54 подключены к выводам 126 и 127 диодного моста. Блок токоограничения собран на серийных элементах, в качестве стабилизированжения применен источник типа Б-47, в качестве второго делителя 128 напряжения — потенциометр типа ППЗ, в качестве диодов 120-123 — диоды типа Д226. цатому, четырнадцатому, пятнадцатому, му, двадцать первому, двадцать второ35

ro тиристорного преобразователя, имеющие следующую маркировку "13", "!40", "139" "155™ "1" "141" "174" .Ф Э У Э 1

"15011 "230 i "232 1 "0i™ 69™ "A "В" "С" "11" "12" "239" "240"

Э У 9 У S Э

"19" "б" "5" "70".

1 1 t

В качестве операционных усилителей 47 и 48 применяются операционные усилители типа УПТ-4, в качестве операционного усилителя 49 — операчатели 1,2,4,11,12,13,15,18,30,32,33, 34,35,38,39,I42,43,44,46 и 67 управляются оператором вручную. Дроссели

22 и 23 выполняют функцию реакторов.

5 1305640 6 ния 110 В, в качестве трехфазных источников 83 и 84 переменного напряжения — источники переменного напряжения 220 В.

125 диодного моста, а вывод 124 того 5 Устройство работает. следующим образом.

Трехфазное напряжение питания номиналом 220 В подается с выходов источника 83 переменного напряжения

1О через пятый переключатель I на тринадцатый, четырнадцатый и пятнадцатый выводы тиристорного преобразователя

8 и далее — на все элементы устройства. Однофазное напряжение питания ноного источника 129 постоянного напря 15 миналом 220 В падается с выходом первого однофазного источника 84 переменного напряжения через пятнадцатый переключатель 2 на первый и второй выводы тиристорного тормозного блока

20 3. Постоянное напряжение номиналом

Il0 В подается с выходов источника

82 постоянного напряжения через третий переключатель 4 на выводы обмотки 5 возбуждения второго электродвигателя.

Якорь 7 первого электродвигателя подключен к одиннадцатому, двенадцатому и двадцать четвертому выводам шестнадцатому, семнадцатому, восем98, 99 и Ill тиристорного преобразонадцатому, девятнадцатому, двадцато- 30 вателЯ чеРез пеРвый, второй и тРетий дросселя 22-24, третий и четвертый

My, paapqaxr TpeTbeMy H piapqawr чет awrepMexpbi 25 H 26 pecsYbM H opHH вертому выводам 97-!!! соответствен- надцатый переключатели 12 Напно тиристорного преобразователя 8 РЯжение на Якоре 7 первого электРосоответствуют ножки панели указанно- ДвигателЯ измерЯетсЯ пеРвым вольтметром 9, а ток — пятым амперметром 10.

Изменение полярности величин напряжений и токов, измеряемых первым вольтметром 9 и пятым амперметром 10, осу,10 ществляется оператором с помощью девятого и десятого переключателей 11 и 12.

К пятому и шестому выводам тиристорного тормозного блока 3 через три"

45 надцатый переключатель 13 подключен ционный усилитель УПТ-3. Все переклю- якорь б второго электродвигателя.

Ток якоря б второго электродвигателя контролируется шестым амперметром 14, Изменение полярности тока, иэмеряемо50 го шестым амперметром 14, осуществляется оператором с помощью двенадцато.го переключателя 15.

В качестве нагрузочного элемента Напряжение на якоре 16 тахогенера31 применен резистор. В качестве од- тора контролируется вторым вольтметнофазного источника 81 переменного ром 17, шкала которого проградуированапряжения и пользуется источник пе- на в делениях I/C и показания соответременного напряжения 220 В, в качест- ствуют частоте вращения якоря 7 перве источника 82 постоянного напряже- вого электродвигателя. Изменение пония — источник постоянного напряже- лярности напряжения, измеряемого вто1305640

10

20

35 рым вольтметром 17, осуществляется оператором с помощью четырнадцатого переключателя. Пульсации напряжения на якоре 16 тахогенератора сглаживаются фильтром 112, содержащим резистор 19 и конденсатор 20.

Ток в обмотке 28 возбуждения первого электродвигателя изменяется вторым амперметром 21. Первый и второй дроссели 22 и 23 выполняют функции уравнительных реакторов. Третий дроссель 2 является сглаживаюшим дросселем. Контроль токов отдельных групп тиристоров тиристорного преобразователя 8 осуществляется с помощью третьего и четвертого амперметра 25 и

26. Изменение величины выходного напряжения тиристорного тормозного- блока 3 осуществляется с помощью первого переменного резистора 27. Изменение полярности напряжения на обмотке

29 возбуждения тахогенератора осуществляется восьмым переключателем 30.

Функции нагрузки тиристорного преобразователя 8 может выполнить как якорь 7 первого электродвигателя, так и нагрузочный элемент 31. Переключение вида нагрузки тиристорного преобразователя 8 осуществляется оператором с помощью одиннадцатого переключателя 32.

Подача (или снятие) выходного напряжения на выводы тиристорного преобразователя 8 осуществляется оператором с помощью седьмого и шестого переключателей 34 и 33. Замыкание кон- . тактов седьмого переключателя 34 обеспечивает подачу напряжения на обмотку электромагнитного реле (не показано), которое подает напряжение питания на выходной каскад блока импульсно-фазного управления (не показан), входящего в состав тиристорного преобразователя 8. Размыкая контакты шестого переключателя 33 оператор отключает напряжение питания указанного выходного каскада.

Изменение полярности задающего напряжения осуществляется оператором с помощью шестнадцатого переключателя 35. Плавное изменение величины задающего напряжения осуществляется оператором с помощью второго переменного резистора 36. Измерение величин задающего напряжения и выходного напряжения компенсатора осуществляется третьим вольтметром. Переключение измеряемых напряжений на выводах третьего вольтметра 37 осуществляет— ся оператором с помощью восемнадцатого переключателя 39. Изменение полярности измеряемых напряжений на выводах третьего вольтметра 37 осуществляется оператором с помощью девятнадцатого переключателя 38. Если подвижный контакт восемнадцатого переключателя 39 находится в нижнем положении, третий вольтметр 37 измеряет величину задающего напряжения, а если в -верхнем положении, то — величину выходного напряжения компенсатора.

Для согласования уровней задающего напряжения и выходного напряжения компенсатора со шкалой третьего вольтметра 37 в устройстве предусмотрен делитель 119 напряжения, содержащий резисторы 40 и 41 и переключатель 42.

Переключение в режиме работы устройства осуществляется оператором с помощью первого переключателя 43. Если подвижный контакт первого переключателя 43 находится в нижнем положении, устройство работает в режиме тиристорного электропривода, а если в верхнем, то — в режиме системы подчиненного регулирования скорости вращения якоря 7 первого электродвигателя. Переключение внутренних регуляторов (не показаны) тнристорного преобразователя 8 осуществляется четвертым переключателем 44.

Изменение уровня задающего напряжения при работе устройства в режиме системы подчиненного регулирования скорости вращения якоря 7 первого

40 электродвигателя осуществляется с помощью блока 45 задания. Изменение уровня задающего напряжения блоком

45 осуществляется дискретно, т.е. на его выходах формируется напряжение

45 номинала 3 или 30 В. Изменение полярности задающего напряжения осуществляется оператором с помощью второго переключателя 46. В этом режиме работы устройство имеет двухконтурную

50 структуру, т.е. оно имеет основную обратную связь по скорости через якорь 16 тахогенератора и подчиненную ей обратную связь по току через датчик 118 тока.

Регуляторы скорости 85 и тока 86 выполнены на базе серийных операционных усилителей типа УПТ-4, датчик 118 тока — на базе операционного усилите1305640!

О ля УПТ-6. Для питания операционных усилителей 47-49, 62-66 применен серийный источник 50 питания усилителей типа ИП-6, с выходов которого на входы питания указанных операционных усилителей подаются постоянное напряжение 24 В и переменное напряжение

30 В частотой 2 кГц.

На вход операционного усилителя

47 регулятора 85 скорости через ре- !О зистор 51 и второй переключатель 46 подается задающее напряжение с выхода блока 45 задания, а через резистор 52 и первый переключатель 43 — с выхода якоря 16 техогенератора. В цепь обратной связи операционного усилителя 4? включены последовательно соединенные резистор 57 и конденсатор 58. Сигнал, пропорциональный току в якоре 7 первого электродвига- 20 теля, снимается с обмотки электромагнитного реле 50, соединенного первым выводом с вторым выводом третьего дросселя 24. Этот сигнал поступает на входы датчика !18 тока. Последний выполнен на операционном усилителе

49, на входе которого установлен резистор 60, в цепи обратной связи которого установлен резистор 61. Выходной сигнал датчика 118 тока поступа- 30 ет на второй вход регулятора 86 тока, на первый вход которого поступает выходной сигнал регулятора 85 скорости.

Операционные усилителя 62-66 вхо35 дят в состав компенсатора 87, предназначенного для компенсации влияния внутренней обратной связи по противоЭДС первого двигателя на характеристики устройства. Переключатель 67 производит включение и выключение компенсатора 87 в устройстве. Операционный усилитель 62 компенсатора 87 выполняет функции инвертора. Во входной цепи и в цепи обратной связи это- <5 го усилителя установлены соответственно резисторы 68 и 69 ° Операционный усилитель 63, во входной цепи которого установлен резистор 70, а в цепи обратной связи. — конденсатор

71, выполняет функции интегратора (неинвертирующего). Операционный усилитель 64, к входной цепи которого установлен резистор 72, а в цепи обратной связи — параллельно соединен55 ные резистор 73 и конденсатор 74, выполняет функции неинвертирующего алериодического звена. Операционный усилитель 65, во входной цепи и цепи обратной связи которого установлены соответственно функции ипвертора.

Операционный усилитель бб, во входных цепях которого установлены резисторы 77 и 78, а в цепи обратной связи — резистор 79, выполняет фу-нкции сумматора. Когда подвижный контакт первого переключателя 43 находится в нижнем положении, напряжение с выводов якоря 16 тахогенератора через фильтр 112 и переключатель 43 подается на второй вход регулятора 85 скорости. Кроме того, в этом положении первого переключателя вход блока импульсно-фазового управления (не показан) тиристорного преобразователя 8 соединен в зависимости от состояния переключателя 67 либо с выходом регулятора тока либо с выходом компенса-! тора 87.

Когда подвижный контакт восьмого переключателя 30 находится в своем нижнем положении, в устройстве включена отрицательная обратная связь по скорости вращения якоря 7 первого электродвигателя.

Для контроля и измерения величины тока, потребляемого устройством, между первым выводом пятого переключателя и тринадцатым выводом 100 тиристорного преобразователя 8 установлен первый амперметр 80.

Рассмотрим работу устройства в режиме управления реверсивным тиристорным электроприводом беэ подчиненного регулирования параметров.

В этом случае оператор замыкает контакты пятого, пятнадцатого и третьего переключателей, устанавливает подвижный контакт одиннадцатого переключателя 32 в левое положение и тем самым подает напряжение с одиннадцатого вывода 98 тиристорного преобразователя 8 на якорь 7 первого электродвигателя, устанавливает подвижный контакт тринадцатого„ восьмого, шестнадцатого и первого переключателей 13,30,35 и 43 в верхнее положение, а восемнадцатого переключателя

39 — в нижнее положение, замыкает контакты четвертого переключателя 44, полярность напряжений и токов, измеряемых первым и третьим вольтметрами

9 и 37 и пятым и шестым амперметрами !

0 и 14, устанавливается оператором с помощью девятого, девятнадцатого, десятого и двенадцатого переключателей !1,38,12 и 15. Заданный уровень

1305640

12 скорости вращения якоря 7 первого двигателя устанавливается оператором с помощью второго переменного резистора 36, а величина нагрузки первого электродвигателя — с помощью первого потенциометра 27. Нагрузка (т.е. второй электродвигатель, якорь которого

6 кинематически связан с якорем 7 первого электродвигателя) действует на первый электродвигатель как при его работе в двигательном режиме, так и при его работе рекуперативного торможения.

После подачи напряжений питания на элементы устройства и установки переключателей в указанные положения оператор осуществляет включение устройства в работу с помощью замыкания контактов восьмого переключателя 34, которые подают напряжение на выходной каскад блока импульсно-фазового управления (ие показан) тиристорного преобразователя 8. В этом случае в качестве главной обратной связи устройства используется отрицательная связь по скорости вращения якоря 7 первого электродвигателя, При увеличении момента на валу якоря 7 первого электродвигателя, что осуществляется с помощью якоря

6 второго электродвигателя, происходит уменьшение величины скорости вращения якоря 7 первого электродвигателя, уменьшается величина напряжения на якоре 16 тахогенератора, возрастают сигналы на входе и выходе операционного усилителя 47, уменьшается угол зажигания тиристоров в тиристорном преобразователе 8 и увеличивается его выходное напряжение,что приводит к увеличению и стабилизации скорости вращения якоря 7 первого электродвигателя относительно заданной величины с точностью до статизма устройства.

Аналогичным образом устройство работает с пропорционально-интегральнодифференциальным регулятором скорости (не показан), который установлен в тиристорном преобразователе 8 и включение которого осуществляется оператором путем размыкания контактов переключателя 44.

Рассматр вают работу устройства в 55 режиме системы подчиненного регулирования параметров. В этом случае оператор замыкает контакты пятого, пятнадцатого и третьего переключателей

1, 2 и 4, устанавливает подвижный контакт восьмого, первого и восемнадцатого переключателей 30, 43 и 39 в нижнее положение, а подвижные контакты тринадцатого и шестнадцатого переключателей 13 и 35 — в верхнее положение, устанавливает уровень задающего напряжения с помощью второго переключателя 46 и блока 45 задания, в качестве последнего применяется универсальный источник питания. Блок 45 задания подключен к выходу однофазного источника 81 переменного напряжения, выходное напряжение которого равно 220 В, а частота равна 50 Гц.

Блок 45 задания обеспечивает формирование задающего напряжения двух номиналов: 3 и 30 В, Переключение номинала задающего напряжения осуществляется тумблером на лицевой панели блока задания (не показан). Изменение полярности задающего напряжения осуществляется оператором с помощью второго переключателя 46.

Устройство в этом случае имеет главную отрицательную обратнчю связт. по скорости вращения якоря 7 первого электродвигателя и подчиненную ей отрицательную обратную связь по току якоря 7 первого электродвигателя.

Регуляторы скорости 85 и тока 86 выполнены на базе серийных операционных усилителей 47 и 48 типа УПТ-4, а датчик тока 118 — на базе операционного усилителя 49 типа УПТ-3. Для питания операционных усилителей 4749 применен источник 50 питания усилителей типа ИП-6, который подает на указанные операционные усилители постоянное напряжение номиналом 24 В и переменное коммутационное напряжение номиналом 30 В частотой 2 кГц. Включение источника 50 питания усилителей осуществляется тумблером íà его лицевой панели (не показан).

Входной сигнал датчика 118 тока, пропорциональный току якоря 7 первого электродвигателя, снимается с обмотки электромагнитного реле 59, соединенной первым выводом с вторым выводом третьего дросселя 24.

Коммутация компенсатора 87 влияния противо-ЭДС якоря 7 электродвигателя осуществляется оператором с помощью переключателя 67. Если подвижный контакт переключателя 67 находится в нижнем положении, выход регулятора 87 тока соединен с BIpcTblM BbtBO

1305640

14 дом 91 тиристорного преобразователя

8, т, е. с входом блока импульсно-фа— зового управления (не показан) тиристорного преобразователя 8. Если подвижный контакт переключателя 67 находится в верхнем положении, вьгход регулятора 86 тока соединен с входом блока импульсно-фазового управления тиристорного преобразователя 8 через компенсатор 87 влияния противо-ЭДС !0 якоря 7 первого электродвигателя.

Влияние противо-ЭДС якоря 7 первого электродвигателя на токовый контур устройства учитывается наличием в этом контуре структурного звена с 15 передаточной функцией

Т.р(Т р + !)

w(p) = — — - — - - — — —-Т, р(тр+ !) +!

20 где Т вЂ” электромеханическая пос— эм тоянная времени устройства; .Т вЂ” постоянная времени якоря 7 !! первого электродвигателя.

Для компенсации влияния противоЭДС якоря 7 первого двигателя в токовый контур включен конденсатор 87, реализующий обратную передаточную функцию 11 (р). Токовый контур устройства настраивается оптимальным об-,3 разом по модулю и компенсирует влияние на работу устройства постоянной времени Т якоря 7 первого электродвигателя °

На входе операционного усилителя

48 алгебраически суммируются выход—

35 ные напряжения регулятора 85 скорости и датчика 118 тока. При скачкообРразном изменении задающего напряжения перерегулирование в таком контуре 0 устройства не превьппает 4,37., а время переходного процесса составляет 4,77. от нескомпенсированной малой постоянной времени токового контура устройства, 45

На входах регулятора 85 скорости алгебраически суммируются задающее напряжение с выхода блока 45 задания и напряжение с выводов якоря 16 тахогенератора. Скоростной контур устрой-50 ства компенсирует электромеханическую постоянную времени Т устройства и настраивается как на оптимум по модулю, так и на симметричный оптимум. 55

При скачкообразном изменении задающего напряжения на входе регулятора 85 скорости, обеспечивающего разгон электропривода до номинальной скорости, с полярностью, указанной

"+", "-" на выходе блока 45 задания и изменяемой переключателем 46, напряжение на выходе регулятора 85 скорости возрастает. Так как сигнал обратной связи по скорости в это время равен нулю, то операционный усили— тель 47 в регуляторе 85 скорости входит в насьпцение. При этом величина выходного напряжения операционного усилителя 47 превьппает величину

»0, rpe U n — напряжение, снимаемое с второго делителя

128 напряжения, aU — падение напряжения на диодах 120-123. В этом случае напряжение на диодах 12! и 123 становится больше напряжения отпирания этих диодов, и блок токоогра— ничения вступает в работу. При указанной полярности на входе регулятора 85 скорости ток протекает по цепочке: вход регулятора скорости 85 вывод 126 — диод 123 — вывод 125 второй делитель 128 напряжения — подвижный вывод. второго делителя !28 напряжения — вывод 124 — диод 121 вывод 127 — выход регулятора 85 скорости. При этом сигнал на входе регулятора 85 скорости падает. Падает он и на выходе регулятора скорости и ограничивается величиной Up, z Б, +2ь11, |

Аналогично работает блок токоограничения и при смене полярности задающе— го сигнала переключателем 46 на входе регулятора 85 скорости. Задающий сигнал имеет полярность "+ и — . При превышении выходным сигналом регулятора 85 скорости уровня уставки U „ +

+ 2 dU его выходной сигнал ограничивается за счет протекания тока по цепи: выход регулятора 85 скорости вывод 127 — диод !22 — вывод 125 второй делитель 128 напряжения — подвижный вывод второго делителя 128 напряжения — вывод 124 — диод 120 вывод 126 — вход регулятора 85 скорости. В результате этого выходное напряжение регулятора 85 скорости ! ограничивается на уровне 1U» — + 2 и U. Поскольку выходкой сигon нал регулятора 85 скорости ограничивается блоком токоограничения, ток якоря 7 ограничивается на установленном значении, и равен предельно-допустимому значению. Ограничение тока якоря 7 приводит к постоянному значению динамического момента в пускотор15 130 мозных режимах, что обеспечивает разгон и торможение с постоянным ускорением. По мере разгона якоря 7 появляется сигнал обратной связи по скорости, снимаемый с тахогенератора 16, приводит к уменьшению входного сигнала регулятора 85 скорости, выход его из зоны ограничения и работу на линейной части характеристики. Привод разгоняется до номинальной скорости.

Включением s устройство блока токоограничения приводит к ограничению как динамического, так и статического моментов.

Формула изобретения г

Устройство управления электроприводом по авт. св. Ф 1161920, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью

564"

16 повышения динамической точности н надежности устройства, в нем дополнительно установлены второй делитель напряжения, диодный мост и стабилизированный источник постоянного напряжения, подключенный входами к выходам однофазного источника переменного напряжения, выходом положительной полярности — к первым выводам диодного

fO моста и второго делителя напряжения, а выходом отрицательной полярности— к второму выводу второго делителя напряжения, соединенного подвижным выводом с вторым выводом диодного

f5 моста, подключенного третьим и четвертым выводами с третьим и четвертым входами регулятора скорости, подключенного пятым входом к второму входу второго переключателя, 1305640

1305640

Составитель Г.Нефедова

Техред Л. Сердюкова Корректор M.Ñàìáoðñêàÿ

Редактор Н. Рогулич

Тираж 864 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

ll3035, Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Закаэ 1426!44

Проиэводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4