Устройство для управления электродвигателем позиционного электропривода

 

Изобретение относится к электротехнике и м.б. использовано в позиционных или следящих электроприводах, в частности в системах позиционного управления механизмами прокатных станов . Целью изобретения является повышение быстродействия. В блоке 2 сравнения происходит вычисление рассогласования между заданием на положение механизма от за ;атчика 1 и фактическим положением механизма от цифрового датчика 7 положения. При наличии рассогласования через компаратор 8 срабатывает реле 9, замыкается его контакт 5, и на вход контура 6 регулирования скорости электродвигателя подается сигнал, пропорциональный рассогласованию. Величина начального рассогласования запоминается в блоке 10 коррекции фазовых траекторий. За фиксированное время на этапе разгона этот код изменяется пропорционально ускорению и статическому моменту . Изменяется выходное сопротивление блока 10, которое является сопротивлением обратной связи операционного усилителя 4 с параболичес-. кой характеристикой. Уточнение с помощью блока 10 коэффициента передачи операционного усилителя 4 в зависимости от внешних возмущающих факторов позволяет исключить режим скольжения на этапе торможения. После отработки рассогласования контакт 5 реле 9 размыкается. 3 ил. I (Л ч СП lie

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 Н 02 P 5/06

1 с:

;й

1 1

М

Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3997047/24-07 (22) 26,12,85 (46) 30. 04. 87, Бюл, Р 16 (71) Киевский институт автоматики им. ХХУ съезда КПСС (72) В.А. Селецкий, С.M.Áû÷êîâ . и А.А.Рудич (53) 621.316.718.5 (088.8) (56) Лебедев Е.В. и др. Управление вентильным электроприводом постоянного тока. M. Энергия, 1970, с. 90.

Авторское свидетельство СССР

М- 1053249. кп . H 02 P 5/06, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ ПОЗИЦИОННОГО ЭЛЕКТРО, ПРИВОДА (57) Изобретение относится к электротехнике и м.б, использовано в позиционных или следящих электроприводах, в частности в системах позиционного управления механизмами прокатных станов. Целью изобретения является повышение быстродействия. В блоке 2 сравнения происходит вычисление рассогласования между заданием на положе,. SU„„1 307523 А 1 ние механизма от задатчика 1 и фактическим положением механизма от цифрового датчика 7 положения. При наличии рассогласования через компаратор

8 срабатывает реле 9, замыкается его контакт 5, и на вход контура 6 регулирования скорости электродвигателя подается сигнал, пропорциональный рассогласованию. Величина начального рассогласования запоминается в блоке 10 коррекции фазовых траекторий.

За фиксированное время на этапе разгона этот код изменяется пропорционально ускорению и статическому моменту. Изменяется выходное сопротивление блока 10, которое является сопротивлением обратной связи операционного усилителя 4 с параболической характеристикой. Уточнение с помощью блока 10 коэффициента передачи операционного усилителя 4 в зависимости от внешних возмущающих факторов позволяет исключить режим сколь-, жения на этапе торможения, После отработки рассогласования контакт 5 реле 9 размыкается, 3 ил.

1307523

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в позиционных или следящих электроприводах, в частности в системах позиционного управления механизмами прокатных станов.

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства.

На фиг.l приведена структурная схема устройства; на фиг.2 — принципиальная электрическая схема блока коррекции фазовых траекторий; на фиг.3 - фазовая траектория скорости отработки и график изменения тока якоря электродвигателя в функции рассогласования.

Устройство содержит последовательно соединенные задатчик 1 положения, блок 2 сравнения, цифроаналоговый преобразователь 3, операционный усилитель 4 с параболической характеристикой, замыкающийся контакт 5, контур 6 регулирования скорости и датчик 7 положения механизма. Выход дат25 чика 7 положения механизма подключен к инверсному входу блока 2 сравнения, второй выход цифроаналогового преобразователя 3 подключен к входу компаратора 8, выход которого соединен с обмоткой реле 9., 30

Кроме того, в устройство входит блок 10 коррекции фазовых траекторий, содержащий триггер 11, S-вход которого и первый вход логического элемента 12 И-НЕ соединены с младшим разрядом входа блока 10, R-вход триггера 11 соединен с инверсным выходом первого ждущего мультивибратора 13 и синхронизирующим входом счетчика 40

14 импульсов. Вход установки в нуль счетчика 14 импульсов соединен со входом первого ждущего мультивибратора 13 и с ключем 15 сброса.. Прямой выход триггера 11 подключен к входу 45 второго ждущего мультивибратора 16, выход которого соединен с вторым входом логического элемента 12 И-НЕ.

Выход логического элемента 12 И-НЕ подключен к счетному входу счетчика

14 импульсов, выходы параллельного кода которого соединенны с входами цифроаналогового преобразователя 17 блока 10 коррекции фазовых траекторий. Входы записи параллельного кода счетчика 14 импульсов образуют вход блока 10. Первый выход цифроаналогового преобразователя 17 блока 10 подключен к одному выводу первого переменного резистора 18, другой вывод которого соединен с одним выводом второго переменного резистора 19 и образует первый выход блока 10. Второй выход цифроаналогового преобразователя 17 соединен с другим выводом второго переменного резистора 19 и образует второй выход блока 10, Вход блока 10 коррекции фазовых траекторий подключен к выходу блока 2 сравнения, выходы блока 10 коррекции фазовых траекторий подключены параллельно операционному усилителю 4 с параболической характеристикой, Устройство работает следующим образом.

В блоке 2 сравнения происходит вычисление рассогласования между заданием на положение механизма от задатчика 1 и фактическим положением механизма от цифрового датчика 7 положения. При наличии рассогласования через усилитель -компаратор 8 срабатывает реле 9, его контакт 5 размыкается и на вход контура 6 регулирования скорости подается сигнал, зависящий от рассогласования, Величина начального рассогласования запоминается в счетчике 14 блока 10 коррекции фазовых траекторий. На этапе разгона (участок 1 фиг. 3) регулятор скорости находится в насыщении. За фиксированное время на этапе разгона (участок 1 а фиг.3) определится величина перемещения. В зависимости от величины укаэанного перемещения изменяется код, записан- . ный в счетчике 14 блока 10. Величина указанного перемещения пропорциональна ускорению, которое, в свою очередь, пропорционально статическому моменту. Таким образом, код, хранимый в счетчике 14 блока 10, пропорционален величине начального рассогласования и величине статического момента, а выходное сопротивление блока 10 пропорционально коду счетчика 14. Выходное сопротивление блока 10 является сопротивлением обратной связи операционного усилителя 4 с параболической характеристикой.

С увеличением рассогласования величина выходного сопротивления блока

10 увеличивается и, так как выходное сопротивление блока является сопротивлением обратной связи операционного усилителя 4, то коэффициент передачи усилителя увеличивается, что! 3075 предпола.гает увеличение интенсивности торможения, т.е. эквивалентное ускорение и коэффициент заполнения токовой диаграммы увеличились, После начала движения величина сопротивле- 5 ния корректируется в функцию интенсивности разгона, При увеличении статического момента путь, проходимый механизмом за фиксированное время, уменьшается, 1О число, хранимое в счетчике 14, уменьшается в меньшей степени, чем на холостом ходу, и, следовательно, коэффициент передачи операционного усилителя при наличии статического момен- 15 та будет больше, чем при отсутствии нагрузки. После отработки рассогласования контакт 5 реле 9 размыкается.

Момент времени перевода электропривода из режима разгона в режим 20 торможения определяется усилителем

4 с параболической характеристикой.

Уточнение с помощью блока 10 коэффициента передачи усилителя 4 в зависимости от внешних возмущающих фак-25 торов позволяет исключить режим скольжения на этапе торможения, Блок 10 коррекции фазовых траекторйй работает следующим образом, При замыкании ключа 15 сброса раз-30 решается работа счетчика 14 и формируется отрицательный импульс на выходе первого ждущего мультивибратора

13, который устанавливает триггер 11 в начальное состояние и разрешает эа- 35 пись параллельного многоразрядного кода положения в счетчик 14. На Sвход триггера 11 и первый вход логического элемента 12 И-HE поступает последовательный код, пропорциональ- 40 ный частоте следования импульсов млад" шего разряда датчика 7 положения (предполагается, что величина задания на отработку в процессе отработки рассогласования неизменна). На счетный вход счетчика 14 импульсов поступает количество импульсов, пропорциональное перемещению механизма за время, задаваемое длительностью импульса второго ждущего мультивибра-50 тора 1б. При положительном статическом моменте используется вычитающий вход счетчика 14, при отрицательномсуммирующий вход. После окончания импульса второго ждущего мультивибра-55 тора 16, в счетчике 14 импульсов хранится код, пропорциональный начальному рассогласованию и перемещению ме23 4 ханизма на этапе разгона за фиксированное время. Код, хранимый в счетчи" ке 14, преобразуется в цифроаналоговом преобразователе 17 в аналоговую величину изменения выходного сопротивления. Подстроечные резисторы 18, 19 обеспечивают, согласование параметров цифроаналогового преобразователя

17 и операционного усилителя 4.

Таким образом, устройство позволяет изменять характеристику контура положения в зависимости от возмущающих воздействий и тем самым получать максимальное быстродействие электропривода и улучшать его энергосиловые характеристики.

Фор мул аизобретения

Устройство для управления электродвигателем позиционного электропривода, содержащее последовательно соединенные задатчик положения, блок сравнения, цифроаналоговый преобразователь, операционный усилитель с пара" болической характеристикой, замыкающийся контакт реле, контур регулирования скорости электродвигателя и датчик положения механизма, выход датчика положения механизма подключен к инверсному входу блока сравнения, второй выход цифроаналогового преобразователя связан с входом компаратора, выход которого подключен к обмотке реле, о т л и ч а ю щ е eс я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введен блок коррекции фазовых траекторий, содержащий триггер, два ждущих мультивибратора, ключ сброса, логический элемент И-HE счетчик импульсов, цифроаналоговый преобразователь и два переменных резистора, причем S-вход триггера и первый вход логического элемента И-НЕ соединены с младщим разрядом входа блока коррекции фазовых траекторий, R-вход триггера соединен с инверсным выходом первого ждущего мультивибратора и синхронизирующим входом счетчика импульсов, вход установки в "0" которого соединен с входом первого ждущего мультивибратора и с ключем сброса, прямой выход триггера подключен к входу второго ждущего мультивибратора, выход которого соединен со вторым входом логического элемента И-НЕ, выхо- . дом подключенного к счетному входу

1ЗО счетчика импульсов, выходы параллельного кода которого соединены с входами цифроаналогового преобразователя блока коррекции фазовых траекторий, входы записи параллельного кода образуют вход блока коррекции фазовых траекторий, первый выход цифроаналогового преобразователя блока коррекции фазовых траекторий подключен к одному выводу первого переменного резистора, другой вывод которого соединен с одним выводом второго переменного резистора и образует

7523 6 первыи выход блока коррекции фазовых траекторий, второй выход цифроаналогового преобразователя блока коррекции фазовых траекторий соединен с

5 другим выводом второго переменного резистора и образует второй выход блока коррекции фазовых траекторий, вход блока коррекции фазовых траекторий подключен к выходу блока сравнеfP ния, выходы блока коррекции фазовых т р ае кт орий подключ ены и ар алл ель но операционному усилителю с параболической характеристикой, 1

1307523

Составитель Т.Рожкова

Редактор А,Долинич Техред 8.Кадар

Корректор Т. Колб

Заказ 1638/52 Тираж 661 Под пи с но е

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