Устройство для задания скорости электропривода

 

Изобретение относится к электротехнике . Повьппение точности задания скорости с технологической блокировкой обеспечивается за счет введения двух блоков алгебраического суммирования 11, 16, интеграторов 13, 18, ключей 14, 19, блоков сравнения 15, 20. В результате задание скорости осуществляется с учетом технологической блокировки, что повышает точность работы устройства. 3 ил. (Л

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИ (ЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 912 A2 (gg 4 Н 02 P 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1? 21706 (21) 3932119/24-07 (22) 22.07.85 (46) 07.08.87. Бюл. У 29 (72) С.Ф.Быстров, Л.Я.Макаровский, Д.В.Орлов, Э.Я.Рапопорт, И.Г.Сипухин и И.А.Скоробогатов (53) 621.316.718.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1221706, кл. Н 02 P 5/00, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАДАНИЯ СКОРОСТИ

ЭЛЕКТРОПРИВОДА (57) Изобретение относится к электротехнике. Повышение точности задания скорости с технологической блокировкой обеспечивается sa счет введения двух блоков алгебраического суммиро" вания 11, 16, интеграторов 13, 18, ключей 14, 19, блоков сравнения 15, 20. В результате задание скорости осуществляется с учетом технологической блокировки, что повышает точность работы устройства. 3 ил.

1 1328912

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам управления электрическими двигателями постоянного тока, может быть использовано для формирования изменяющихся во времени по определенному закону задающих сигналов и является усовершенствованием устройства по авт. сВ.

Р 1221706.

Цель изобретения — повьш ение точности задания скорости с технологической блокировкой.

На фиг.1 изображена блок-схема устройства для задания скорости электропривода; на фиг.2 и 3 — временные диаграммы его работы.

Устройство для задания скорости электропривода содержит последовательно соединенные задатчик 1 начального напряжения, интегратор 2, блок

3 сравнения, а также блок 4 сравнения, задатчик 5 начального момента замедления ротора, ключ 6, шунтирующий интегратор 2 и входом подключенный к выходу блока 4 сравнения, одий вход которого соединен с выходом интегратора 2, выход блока 3 сравнения соединен с одним входом сумматора 7, второй вход которого соединен с задатчиком 8 минимальной скорости, а выход — с задатчиком 9 интенсивности, выход задатчика 10 установки времени цикла через блок 11 алгебраического суммирования соединен с вторым входом блока 4 сравнения, задатчик 12 установки времени цикла, интегратор 13, шунтированный ключом 14 и входом через блок 15 сравнения подключенный к выходам эадатчика 12 и интегратора 2, второй вход блока 11 соединен с выходом интегратора 13, второй вход блока 3 сравнения соединен с выходом блока 16 алгебраического суммирования, задатчик 17 начального момента замедления ротора, интегратор

18, шунтированный ключом 19 и входом через блок 20 сравнения соединенный с выходами интегратора 2 и задатчика 17. Управляющие входы ключей 14 и

19 соединены с блоками 21 и 22 управления.

Ф

Один вход блока 16 соединен с выходом задатчика 5, Второи вход — с выходом интегратора 18, а выход — с входом блока 3 сравнения.

Задатчик 1 используется для подачи изменяющегося по уровню в эависимос< ти от требуемой длительности интегрирования напряжения на вход интегратора 2 и позволяет менять угол наклона прямой, соответствующей напряжению

U „на выходе интегратора 2 (фиг.2а).

Задатчик 5 применяется для подачи требуемого в зависимости от величины времени t напряжения U „ на вход блока 3 сравнения (фиг.2, к) . Задатчик 8 предназначен для установки напряжения U „ на входе задатчика

9 интенсивности, соответствующего минимальной скорости вращения (фиг. 2, ).

Задатчик 10 используется для установки напряжения U „.„ на входе второго блока 4 сравнения (фиг.2,z) через первый блок 11 алгебраического суммирования. Уровень U« „ выбирается в зависимости от времени цикла работы устройства. Задатчик 12 установки времени цикла имеет ту же уставку выходного напряжения, что и задатчик 10. Интегратор 13 шунтирован вторым ключом 14, управляемым блоком

25 21 технологической блокировки по минимальным значениям скорости вращения ы электропривода и температуре T„.

Интегратор 18 шунтирован третьим ключом 19, управляемым блоком 22 техно30 логической блокировки на начальное значение скорости двигателя и температуры.

На фиг.2. показаны временные диаграммы, когда к моменту t, технологи35 ческая блокировка по максимальным значениям скорости двигателя и температуре снята (к моменту t скорость

1 двигателя и температура достигли минимальных значений), к моменту t

Ц технологическая блокировка по минимальным значениям и Т также снята (к моменту t скорость двигателя и температура достигли минимальных значений). Временные диаграммы на фиг.3

45 соответствуют режимам, когда к моменту С„ и ц технологическая блокировка не снята (скорость д достигла ! максимального значения, а температура не достигла максимального значения, 5р соответственно, скорость достигла минимального значения, а температура не достигла минимального значения).

Рассмотрим работу устройства при снятой технологической блокировке

55 (фиг.2). Интегратор 2 работает на начальной части характеристики (фиг.2,a), поэтому его выходное напряжение Б ц алых. 1 изменяется по линейному закону. Для формирования времени одного цикла из3 13 менения скоростного режима выходное напряжение интегратора 2 (фиг.2, cx ) сравнивается с опорным напряжением

U,„ „, снимаемым с выхода блока 11 алгебраического суммирования. В мо T Равенства U»,„< H Uon.«Ha выходе блока 4 сравнения образуется (фиг.2,s) импульс U«,„, который открывает ключ 6 на время at, (фиг.2, в) -выходное напряжение ключаБ „„ кратковременно снижается до нулевого значения. Во время действия импульса длительностью at, происходит понижение Пь,„ до нуля, что обеспечивает нулевое напряжение на первом и втором входах соответственно блоков

4 и 15 сравнения. Это в свою очередь приводит к появлению Ugbix. (фиг.2,в), закрытию ключа 6 и новому циклу интегрирования. Полная выдержка времени, равная О-tö, определяется изменением

П „„ от нулевого значения до значения напряжения U „, устанавливаемого на втором входе блока 4 сравнения задатчиком 10 уставки времени цикла. Уровни установок U, çадатчика 10, а также Uð„, задатчика 12 установки времени цикла (фиг.2,<) одинаковы. На входе блока

15 сравнения сравнивается .(фиг.2,a.) пилообразное напряжение U „„„ и 2

Ua„., . Технологическая блокировка (фиг.2,х ) по минимальной скорости и минимальной температуре (фиг ° 2,v) снимается для рассматриваемого случая

1 в момент t„. При этом ключ 14 открывается и разрешает работу интегратора 13. Поскольку на интервале работа интегратора 13 ключом 14 разрешена, а сигнал на выходе блока 15 сравнения (фиг.2, e) равен нулю, то выходное напряжение интегратора 13 (фиг.2, y) также равно нулю . и, следовательно, на первщи входе блока 11 алгебраического суммирования на интервале 0-t имеем нулевой ц сигнал. Опорное напряжение U „„блока 11 алгебраического суммирования постоянно (фиг.2, u) на интервале

О-tö,, поэтому формируемая выдержка времени tö также постоянна от цикла к циклу. Регулировка времени цикла осуществляется изменением U „„, посредством задатчика 10 установки времени цикла, которое может автоматически изменяться. Применение прецизионного интегратора 2 позволяет получить время одного цикла изменения

28912

3Q Пои, qz. u U еых з на выходе блока 20 сравнения появляется выходное напрятехнологическая блокировка по максимуму скорости и температуры снята (фиг.2,и), что приводит к тому, что ключ 19 размыкается. Однако на интервале (t," — t,) выходное напряжение интегратора 18 равно нулю (фиг.2,о), поскольку хотя ключ 19 и разомкнут, 4p Но напряжение Ha его входе U»p.gQ имеет нулевое значение. Следовательно, в этом случае формирование Uqn,

45 постоянное значение (фиг.2,и). Напряжения на входах Пьч 3 блока 3 сравнения показаны на фйг.2, р, При напряжениях П6„,, (Поп.1ь на выходе блока 3 сравнения существует напряжение Ub«x z, опРеДелЯемое его напРЯжением питания (фиг.2,, время O-t,). йри напряжениях Ц ьых,7 00,.1. На вы ходе блока 3 сравнения имеем нулевое напряжение U „„ (фиг. 2, р- с время

t t ) ° Далее картина изменения Ug ц повторяется от цикла к циклу. Регулйрование времени 0-й„ осуществляется опорным напряжением П,„,, устанавливаемым задатчихом 5. Напряжение

25 скорости и температуры с высокой точностью. Темп изменения выходного напряжения интегратора 2 регулируется как задатчиком 1, так и времязадающей цепью интегратора 2. Входное напряжение интегратора 2 изменяется аналогично U „„ . Ввиду большого коэффициента передачи второго сравнения 4 снижение выходного напряжениями«,„ до нуля происходит с большой крутизной, а время at, имеет величину порядка нескольких десятков микросекунд. Далее рассмотрим формирование времени 0-t„ соответствующего этапам увеличения скорости и температуры (фиг.2,v) И работы с установившейся скоростью (t," — t „) . Для формирования (О-t, ) выходное напряжение U«,„ в блоке 3 сравнения сравнивается с опорным напряжением П,„ „ (фиг.2,р).

Опорные напряжения задатчиков 5 и 17 начального замедления ротора U „ и П,„ „ равны друг другу (фиг.2,и).

На входе блока 20 сравнения сравнивается опорное напряжение задатчика

17 начального момента замедления ротора с выходным напряжением интегратора 2 (фиг.2,л). В момент равенства жение (фиг.2,м). К моменту времени t, 28912

5 13

U>Ä,„, имеет крутые передний и заднии фронты в силу того, что коэйфипи ент передачи 3. велик. Напряжение на входе задатчика 9 интенсивности получается в результате суммирования с выходным напряжением задатчика 8 (фиг.2,т). Заданный темп возрастания скорости, что соответствует изменению выходного напряжения задатчика 9 интенсивности на участке 0-! ",, а также снижения скорости электропривода на участке t, -t," устанавливается (фиг.2р) эадатчиком 9 интенсивности.

Рассмотрим работу устройства в режиме, когда к моментам времени соответственно t u i технологические

Ц блокировки не сняты .(фиг.3), т,е. скорость и температура не достигли минимальных и, соответственно, максимальных значений. Временные диаграммы на фиг.3, - 3 соответствуют аналогичным на фиг.2,а-3. К рассматриваемому моменту времени t технологии ческая блокировка по минимальным значениям ы„и Т не снята (фиг.З, ) . в момент равенства на входе блока сравнения 14 (фиг.Ç, 8) выходного напряжения интегратора 2 и опорного напряжения задатчика 12 установки времени цикла на выходе блока 15 сравнения появляется импульс выходного напряжения (фиг.З,e). Поскольку технологическая блокировка не снята (фиг.З,ж) к моменту t ц, то ключ 14 разомкнут и интегратор 13 под действием Б „„ „ начинает свою работу, увеличивая линейно напряжение на выходе (фиг.Ç,y) добавляя к постоянному сигналу U „, (фиг.Ç,и) линейно нарастающий сигнал Н,», . Увеличение U „ „„ не позволяет к моменту t сработать ключу 6 до тех пор, пока не будет снята технологическая блокировка. (фиг,З,g). Технологическая блокировка по минимуму ы и Т снимается к времени t„, ключ 14*замыкается, выходное напряжение U <6ц „ (фиг. 3, ) падает до нуля, уменьшается U о„„„, ключ 6 срабатывает и U,,„, (фиг.З,et) падает до нуля, При этом сформировывается новое время цикла t ц (фиг.З,ot) и далее процессы повторяются от цикла к циклу. Таким образом, новый цикл длительностью t скоррекО, тирован (увеличен) при действии технологической блокировки по минимуму ьа„ и Т . Иными словами, коррекция времени цикла осуществляется изменением U Ä Ä, что вызывается работой интегратора 13 при разомкнутом ключе

14 на интервале (t — t ).

Н

Далее рассмотрим формирование мо5 мента .t " "(фиг. 3, ч) начала снижения скоростй и температуры, когда к моменту времени технологические блокировки по максимальным значениям 4)

Д и Т> не сняты (фиг.3 н) . В момент

10 времени t в результате сравнения на входе блока 20 сравнения двух напряжений Upsy» 2 и Upp. (фиг.3, ) на его выходе появляется выходное напряжение (фиг.Ç,м). Так как к моменl5 ту t ключ 19 разомкнут и на входе интегратора 18 имеется напряжение (фиг.З,м), то интегратор 18 начинает свою работу и на его выходе появляется линейно нарастающее напря20 жение (фиг.3,6, o), которое складывается с U „ на входе блока 16 алгебраического суммирования. В момент времени, на выходе блока 16 напряНьых.16 Upp (6 Hа IHH eT Уве

25 личиваться (фиг.З,t ). В момент равенства напряжений на входе блока 3 сравнения (фиг.З, р) U „, и U pp.<6 выходное напряжение U ь„< > имеет нулевое напряжение (фиг. 3, с) и форми30 руется команда со временем t (фиг.З,y).

vi

Иными словами, коррекция времени t, начала снижения ы и Т осуществляется изменением Uo„ «, что вызывается работой интегратора 18 при

35 разомкнутом ключе 19 на интервале

vt (tÄ вЂ” t, ). Итак, если к моменту времени t„ технологическая блокировка не будет снята (т.е. к моменту скорость и температура не достигнут максимальных значений), то команда на снижение у и Т будет сформирована таким образом; что t", > t причем увеличение выдержки времени будет определяться моментом снятия технологической блокировки. Напряжение

Н „„ имеет крутые передний и задний фронты в силу того, что коэффициент передачи блока 3 сравнения велик. Напряжение на входе U „ задатчика 9 интенсивности получается в результате сУммиРованиЯ U e6,„ z с выхоДным напряжением U „z задатчика 8 (фиг.Ç,т)." Заданный темп возрастания скорости электропривода, что соответствует изменению выходного напряжения задатчика 9 интенсивности, на участке 0-t „, а также снижения скорости электропривода на участке

7 13289 устанавливается задатчиком 9 ч

U, интенсивности.

Таким образом предлагаемое устрой. ство позволяет повысить точность saдания программы изменения скорости электропривода с технологической блокировкой.

Формула изобретения

Устройство для задания скорости электропривода по авт. св. У 1221706, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности задания ско- 15 рости электропривода с технологической блокировкой, в него введены два блока алгебраического суммирования, второй и третий интеграторы, второй и третий ключис блоками управления, тре- 20 тий и четвертый блоки сравнения, второй задатчик начального момента замедления ротора, второй эадатчик установки времени цикла, выход которого соединен с первым входом третьего блока 25 сравнения, выход первого интегратора подключен к второму входу третьего блока сравнения, выход которого сое12 8 динен с входом второго интегратора и выходом второго ключа, выход второго интегратора связан с первыми входами первого блока алгебраического суммирования и второго ключа, выход первого задатчика установки времени цикла подключен к второму входу первого блока алгебраического суммирования, выход которого подсоединен . к второму входу второго блока сравнения, выход второго задатчика начального момента замедления ротора соединен с первым входом четвертого блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу первого интегратора, выход четвертого блока сравнения подсоединен к входу третьего интегратора и выходу третьего ключа, первый вход которого соединен с выходом третьего интегратора, выход третьего интегратора соединен с первым входом второго блока алгебраического суммирования, второй вход которого соединен с выходом первого задатчика начального момента замедления ротора, выход второго блока алгебраического суммирования соединен с вторым входом первого блока сравнения.

1328912 иоп 11

Иьа. г а) D

Обои. Ф б) 0 ибо.б и.г

d) 0

Uan.t0

Ооп 1г г1 0

0 ox. 15

ll agrlS о1 0 и текн. блох в1иИд 7д в) о иЬк, И э) 0

Îon.11

u) 0

0оп.5

Иоа11 к) D иЫ0 л) 0

0йа.г

nj 0 и ткн. опо» токго„ и) иЬк.1 о/

Уол. 1б

pl лбы

1328912

uü.г

al а

Уйпс Ф

fl 0

И4к б

V bs.b

Ю 0

Ива 10

u«t. tz ау а

ubwr. tb

4 и

g4XN, Alit + Tg м)

Уйй. О

4 0 ф и

УяЛ иаецу

«) 0

ttbz. 10

Ф1 р

uåû.го

tt) 0

0 а вы

< а„т

uw. u ю) о

ubtac.tb а1 ю

Уби.3.

Ubtt.У а1 4

ci а, ft

etc. S

Составитель Ю . В о роб ь е в

Техред N.Èoðãåíòàë

Редактор С.Пекарь

Корректор И. Муска

Заказ 3496/56 Тираж 659

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4