Способ определения электромагнитной постоянной времени якорной цепи электродвигателя постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах управления двигателями постоянного тока. Устройство позволяет с высокой точностью определять электромагнитную постоянную времени якорной цепи электродвигателя постоянного тока за счет того, что источник напряжения задания задает начальную установившуюся скорость вращения двигателя 3, узел 1 формирует линейный во времени процесс нарастания тока якоря двигателя 3 с заданным темпом. На участке линейного нарастания тока якоря блок 1 1 обеспечивает вццержку времени дt,отсчитываемую от момента достижения током якоря заданного начального значения, после чего измеряют конечное значение тока якоря, по результатам изме-: рения вычисляют электромагнитную постоянную времени якорной цепи двигателя . 2 ил. с (О (Л со СП Ю сд

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 Н 02 Р 5/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3999337/24-07 (22) 26.12.85 (46) 30.04.87.Бюл. У 16 (71) Харьковский автомобильно-дорожный институт им.Комсомола Украины и Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по автоматизированному электроприводу в промышленности, сельском хозяйстве и на транспорте (72) Д.А.Каминская и P.Э.Айгинин (53) 621.316.718.5 (088.8) (56) Еланчик Б.И. Экспериментальное определение динамических параметров привода постоянного тока. — Электротехническая промышленность. вып.7, сер."Электропривод", 1971, с.21-23.

Авторское свидетельство СССР

9 608232, кл. Н 02 К 15/00, 1978. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ПОСТОЯННОЙ ВРЕМЕНИ ЯКОРНОЙ

ЦЕПИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО

ТОКА

„„SU„„1307525 А 1 (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах управления двигателями постоянного тока. Устройство позволяет с высокой точностью определять электромагнитную постоянную времени якорной цепи электродвигателя постоянного тока за счет того, что источник напряжения задания задает начальную установившуюся скорость вращения двигателя 3, узел 1 формирует линейный во времени процесс нарастания тока якоря двигателя 3 с заданным темпом. На участкелинейного нарастания тока якоря блок 11 обеспечивает вццержку времени g t, oòñ÷è Tû- а ваемую от момента достижения током якоря заданного начального значения, после чего измеряют конечное значение тока якоря, по результатам изме-: C рения вычисляют электромагнитную постоянную времени якорной цепи двигателя. 2 ил. 07525

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для определения электромагнитной постоянной времени якорных цепей вращающихся машин постоянного тока. 5

Целью изобретения является повышение точности.

На фиг.l представлена схема электропривода; на фиг,2 — диаграммы, поясняющие работу устройства.

Электропривод содержит последовательно включенные узел 1 формирования линейного процесса нарастания тока якоря, тиристорный преобразователь 2 и двигатель 3, датчик 4 тока

15 якоря и датчик 5 скорости.

На выход датчика 4 тока подключен вход релейного элемента 6, информационный вход аналогового запоминающего устройства 7 и вход сумматора 8

20 второй вход которого соединен с выходом запоминающего устройства 7, управляющий вход которого через формирователь 9 коротких импульсов подклю25 чен к выходу релейного элемента 6.

На выход сумматора 8 подключен информационный вход аналогового запоминающего устройства 10, управляющий вход которого через блок ll регулиру30 емого запаздывания соединен с выходом формирователя 9 импульсов, а выход подключен к измерительному прибору 12, показывающему значение электромагнитной постоянной времени (). 35

Узел 1 содержит последовательно включенные регулятор 13 скорости с блоком 14 ограничения в цени обратной связи, релейный элемент 15 и про- 40 порциональный регулятор 16 тока, причем элемент 17 сравнения на входе регулятора 13 скорости, а также пер4 вый вход регулятора 16 тока соединены с выходом датчика 5 скорости, выход датчика 4 тока подключен к элементу 18 сравнения на входе релейного элемента 15 и к второму входу регулятора 16 тока, третий вход которого соединен с выходом релейного элемента

15. Выход регулятора 16 тока, которыи является выходом узла 1 формирования линейного процесса нарастания тока якоря, подключен к входу тиристорного преобразователя 16, а второй вход регулятора 13 скорости, который является входом этого узла, соединен с источником напряжения задания скорости двигателя (U qz )Устройство для осуществления данного способа измерения электромагнитной и постоянной времени (Т ) работаР ет следующим образом.

Вначале задают начальную установившуюся скорость вращения (д, двигателя 3, которая пропорциональна напряженив U « на входе регулятора 13 скорости. Затем, в момент времени увеличивают сигнал задания скорости до значения U . При отработке этого сигнала с помощью узла 1 формируют линейный во времени процесс нараста- ния тока якоря I .При достижении током якоря заданного начального значения I ц в момент времени t появляется сигнал на выходе релейного элемента 6 и формирователь 9 импульсов вырабатывает короткий импульс U>, который передается на управляющий вход аналогового запоминающего устройства 7. При поступлении этого импульса в запоминающем устройстве

7 записывается сигнал, поступающий на его информационный вход, пропорциональный начальному значению тока якоря, который сохраняет свое значение до кончания процесса измерения. Записанное в запоминающее устройство 7 напряжение U7 подается на вход сумматора 8, к второму входу которого от датчика 4 тока подводится напряжение, пропорциональное текущему значению тока якоря I .

На выходе сумматора 8 вырабатывается напряжение U8, пропорциональное разности между текущим и начальным значением тока якоря, которое поступает на информационный вход аналогового запоминающего устройства 10 °

Импульс U, сформированный устройством 9, поступает на вход блока ll запаздывания и через заданную выдержку времени gt, в момент времени

t + gt на выходе этого бло( ка, соединенном с управляющим входом аналогового запоминающего устройства 10, появляется короткий импульс

Бп . ПРи поступлении этого импульса в запоминающем устройстве 10 записывается сигнал UB, поступающий на его информационный вход от сумматора 8. Моменту времени t соответствует конечное значение I тока якоря и, следовательно, сигнал U< на выходе сумматора 8, пропорциональный разности токов I и I„. Этот сигнал записывается в запоминающее устрой1307525

f0 к и,— „) бпт (5) f5 (9) .40 (3) причем

K 2 К16с (4) где К,,К, 4! 5

При увелич скорости U ство 10 и передается на его выход, к которому подключен измерительный прибор 12. Вьгходное напряжение аналогового запоминающего устройства 10 пропорциональное разности токов I и IH, преобразуется в измерительном приборе 12 в сигнал, пропорциональный измеряемой постоянной времени

Тз согласно равенству где К вЂ” масштабный коэффициент;

Iä,I соответственно начальное и конечное значение тока якоря;

R — сопротивление якорной обмотки двигателя.

Узел формирования линейного процесса нарастания тока якоря I рабо- 20 тает следующим образом.

В установившихся режимах работы электропривода алгебраическая сумма сигналов U u U элемента 18 сравнения во входной цепи релейного элемента 15 равна нулю, поэтому среднее значение выходного сигнала релейного элемента 15, переключающегося с большой частотой, также равно нулю.

Напряжение U на выходе преобра2 зователя 2 формируется при этом с помощью положительных обратных связей, поступающих на входы регулятора

l6 тока от датчика 4 тока и от датчика 5 скорости,и определяется зави†35 симостью

= к (к к с + к к д„); (2) Kz K 6 К4 Iÿ Iя я

45 — коэффициенты усиления пропорционального регулятора 16 тока по каналам обратной связи по скорости двигателя и по току якоря, соответственно; — коэффициент усиления преобразователя 2; — коэффициенты передачи датчика 4 тока и датчика 5 скорости. енин сигнала задания сигнал Цз на выходе регулятора 13 скорости становится больше сигнала U< поступающего от датчика 4 тока. При этом срабатывает релейный элемент 15 и выдает пос" тоянное по величине напряжение которое является заданием на величину производной тока якоря.

Напряжение преобразователя U определяется при этом уравнением где К вЂ” коэффициент усиления ре16 пт гулятора тока по каналу формирования производной тока якоря.

Из сопоставления уравнения (5) с уравнением равновесия якорной цепи а

d I

d (6) с учетом равенства (3) и (4) вытекает, что ток якоря I в процессе отработки увеличенного сигнала задания

U увеличивается в функции времени по линейному закону с производноч с1?а К К!ьпт U( (7)

dt Кт, Поскольку при линейном нарагтании тока якоря имеет место соотношение !

dI9 iк- IH

1 (8)

Масштабный коэффициент К равенства (1) определяется зависимостью

Заданная величина начального тока

I „устанавливается изменением эоны нечувствительности релейного элемента 6. Заданное значение выдержки времени а t устанавливается регулированием времени запаздывания блока

1!. Заданный темп нарастания тока якоря устанавливается путем изменения напряжения выхода U, релейного элемента 15.

Данный электропривод, осуществляющий способ определения-электромагнитной постоянной времени якорной цепи электродвигателя постоянного тока, позволяет повысить точность определения электромагнитной постоянной времени, так как исключается операция вычисления ЭДС самоиндукции

К

Т э (т„- IH) R

ti t1

Уж 2.

Составитель M.KðÿõòóíoâàРедактор А.Долинич Техред В.Кадар Корректор И.Муска

Заказ 1638/52, Тираж 661 Подписное

ВНИИПИ Государственйого комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

5 )30 якоря, при которой вычисляют малую разность двух больших величин, а также последующее интегрирование упомянутой малой разности.

Формула изобретения

Способ определения электромагнитной постоянной времени якорной цепи электродвигателя постоянного тока, по которому измеряют ток якоря и задают начальное значение I„„ тока якоря, двигателя, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности, задают начально установившуюся скорость вращения двигателя, при обработке сигнала задания

7525 6 скорости формируют линейный во- времени процесс нарастания тока якоря. с заданным темпом, задают на участке линейного нарастания тока якоря вццержку времени gt, отсчитываемую от момента достижения током якоря заданного начального значения после чего измеряют конечное значение I тока якоря, а искомую вели10 чину постоянной времени определяют по соотношению

15 где К вЂ” масштабный коэффициент;

R — - активное сопротивление якорной цепи.