Устройство определения статического момента на валу электродвигателя постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике , а именно устройствам косвенной оценки статического момента на валу электродвигателя постоянного тока, и может быть использовано в системах управления электроприводом. Целью изобретения является повышение точности оценки статического момента. Устройство определения статического момента, содержащее последовательно соединенные суммирующие усилители 2,4 и интегратор 3, снабжено блоком умножения 1, выход которого соединен с вторым входом первого суммирующего усилителя 2, вторым суммирующим усилителем 4 с двумя входами, первый вход которого соединен с выходом интегратора 3, а второй - с третьим входом первого суммирующего усилителя 2, первый вход которого соединен с выходом интегратора 3. За счет введения связей, учитывающих динамические свойства электродвигателя, повьщтается точность определения момента . 1 ил. с (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ш4 0 01 R 31/34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ.(21) 3987180/24-07 (22) 29.11.85 (46) 23.10.87. Бюл.¹ 39 (71) Ленинградский институт точной механики и оптики (72) В.Н.Дроздов, И.В.Мирошник и Е.В .Прокофьева (53) 621.718(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 957138, кл. G 01 R 31/34, 1980.

Авторское свидетельство СССР

¹ 958990, кл. G 01 8 31/34, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТАТИЧЕСКОГО МОМЕНТА НА ВАЛУ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно устройствам косвенной оценки статического момента на валу электродвигателя постоянного тока, и может быть использовано в.ВО„„Ы47 7Е2 А1 системах управления электроприводом.

Целью изобретения является повьпнение точности оценки статического момента.

Устройство определения статического момента, содержащее последовательно соединенные суммирующие усилители

2,4 и интегратор 3, снабжено блоком умножения 1, выход которого соединен с вторым входом первого суммирующего усилителя 2, вторым суммирующим усилителем 4 с двумя входами, первый вход которого соединен с выходом интегратора 3, а.второй — с третьим входом первого суммирующего усилителя 2, первый вход которого соединен с выходом интегратора 3. За счет введения связей, учитывающих динамические свойства электродвигателя, повышается точность определения момента. 1 ил.

1347052

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам косвенной оценки статического момента на валу электродвигателя постоянного тока, и может быть использовано в системе управления электроприводом.

Цель изобретения — повьппение точности оценки. статического момента на валу электродвигателя постоянного тока.

На чертеже представлена функциональная схема устройства определения статического момента на валу электродвигателя постоянного тока.

Устройство содержит блок 1 умно- жения, соединенный с вторым входом. первого суммирующего усилителя 2, выход последнего соединения с интегратором 3, выход которого соединен с первым входом первого суммирующего усилителя 2 и с первым входом второго суммирующего усилителя 4, второй вход которого соединен с третьим входом первого суммирующего усилителя 2.

Известно уравнение движения электродвигателя

С.1 ., 1, в — 1п, где I момент инерции всех вращающихся частей; угловая скорость вращения якоря; механическая постоянная двигателя; крутизна кривой намагничивания двигателя; ток в цепи якоря; ток в цепи возбуждения; статический момент нагрузки.

Я

-в

Известно, что для статического момента (2) 1й,= О.

На двигателе установлены датчики

ДЛЯ ТОКОВ lg И 1п И ДЛЯ СКОРОСТИ Сд (не показаны). Точный датчик статиче" ского момента р, построить технически сложно, поэтому для измерения статического момента применяют вычислительное устройство, которое использует информацию имеющихся датчиков и вырабатывает оценку статического л момента 1п,, которая после окончания переходного процесса в вычислительном устройстве стремится к моменту р,.

Оценку статического момента осуществляют по формуле л 1 1

Я = --у — ---Я (3) а Та

5 (1 где (пс — оценка статического момента;

Т вЂ” постоянная времени оценивания;

10 а = — *

I 9 у — промежуточная величина, которая находится из выраже15 ния

1 а см1 в у = -У -1 1 — — С,л . (4) Т T 9 8 Т7

Дифференцируют выражение (3), используя формулы (1) и (4), получают

20 т(1. - t.,)°.

Решение уравнения (5), если

= const имеет вид

Э е ц,=р,(1 — e ), где t, — текущее время, т.е. 11, сходится к значению определяемого момента р, за время ЗТ.

От электродвигателя постоянного тока на вход устройства определения статического момента поступают три сигнала: ток якоря i, ток возбуждения i и угловая скорость вращения якоря а . Ток якоря и ток возбуждения двигателя на блок 1 умножения.

Результирующий сигнал последнего поступает на второй вход первого суммирующего усилителя 2, на третий вход

40 KQTopoI О поступает углОвая cKopOcTb вращения якоря И . На нервом суммирующем усилителе 2 эти сигналы умножаются на соответствующие коэффициенты и суммируются (формула 4), и результат поступает на вход интегратора 3.

В процессе интегрирования происходит нарастание выходного сигнала у блока

3. Сигнал у в виде обратной связи, стабилизирующей процедуру оценивания, подается на первый вход первого сум50 мирующего усилителя 2. 3а время переходного процесса 1 = ЗТ значение у достигает величины

-а,р, — — с

55 и, следовательно, значение сигнала на выходе второго суммирующего усилителя 4 р приближается к искомому значении статического момента р,.

Составитель В.Никаноров

Редактор И. Горная Техред А. Кравчук Корректор А. Тяско

Заказ 5118/45

Тираж 729 Подписно е

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðîä, ул.Проектная,4 з

134

Блок 1 умножения в предлагаемом устройстве определения статического. момента может быть реализован на базе, например, микросхемы 525ПС1, а суммирующие усилители 2 и 4 и интегратор 3 — на базе микросхемы 153УД2.

Предлагаемое устройство может быть реализовано также на дискретных элементах автоматики и, в частности, на базе микропроцессорной техники.

Таким образом, предлагаемое устройство увеличивает точность оценки статического момента за счет введения связей, учитывающих динамические свойства модели электродвигателя постоянного тока и модели момента сопротивления. Использование устройства определения статического момента в системах управления электроприводом позволяет улучшить качество привода и, следовательно, увеличить точность и быстродействие оборудования.

Формула изобретения

Устройство определения статического момента на валу электродвигателя

7052 постоянного тока, содержащее датчики тока якоря и возбуждения, предназначенные для подключения в цепи испытуемого электродвигателя, датчик его

5 частоты вращения, блок умножения, к которому подключены датчики тока якоря и возбуждения, блок вычисления, к одному из входов которого подсоединен блок умножения, а.к второму— датчик частоты вращения, блок индикации, подсоединенный к выходу блока вычисления, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что, с целью повышения точности оценки статического момента, бл6к вычисления выполнен в виде двух суммирующих усилителей и интегратора, причем первые два входа первого суммирующего усилителя являются входами блока вычисления, а к третьему

его входу подсоединен выход интегратора, вход которого подключен к выходу первого суммирующего усилителя, к одному входу второго суммирующего

2ч усилителя подключен датчик частоты вращения, а второй вход соединен с выходом интегратора, при этом к выходу второго суммирующего усилителя подключен блок индикации.