Электропривод постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования частоты вращения электродвигателя постоянного тока. Целью изобретения является повышение качества регулирования. Электропривод постоянного тока содержит регулятор 1 скорости с блоком 2 ограничения , блок регулятора 3 тока, первый вход которого соединен с выходом регулятора 1 скорости, последовательно соединенные систему 5 управления, преобразователь 6, датчик 12 тока, электродвигатель 7 и датчик 8 скорости. В данном устройсве введение второго суммирующего усилителя 4 и выполнение регулятора 3 тока адаптивным позволяет повысить качество переходных процессов и тем самым улучшить качество регулирования параметров электропривода. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111

1629954 А 1 (51)5 Н 02 Р 5/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 постоянного тока. Целью изобретения является повышение качества регулирования.

Электропривод постоянного тока содержит регулятор 1 скорости с блоком 2 ограничения, блок регулятора 3 тока, первый вход которого соединен с выходом регулятора 1 скорости, последовательно соединенные систему 5 управления, преобразователь 6, датчик 12 тока, электродвигатель 7 и датчик 8 скорости. В данном устройсве введение второго суммирующего усилителя 4 и выполнение регулятора 3 тока адаптивным позволяет повысить качество переходных процессов и тем самым улучшить качество регулирования параметров электропривода. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. (21) 4621170/07 (22) 20.09.88 (46) 23.02.91. Бюл. № 7 (71) Белорусский политехнический институт (72) Н. Н. Михеев, Ю. Н. Петренко и А. P. Околов (53) 621.316.718.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1327260, кл. Н 02 P 5/06, 1987.

Авторское свидетельство СССР № 1457137, кл. Н 02 P 5/06, 1989. (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО

ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования частоты вращения электродвигателя

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1629954

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования частоты вращения электродвигателя постоянного тока.

Целью изобретения является повышение качества регулирования.

На чертеже приведена схема электропривода.

Электропривод постоянного тока содержит регулятор 1 скорости с блоком 2 ограничения, регулятор 3 тока, первый вход которого соединен с выходом регулятора 1 скорости, суммирующий усилитель 4, выход которого соединен с входом системы 5 управления, последовательно соединенные преобразователь 6, электродвигатель 7 и датчик 8 скорости, вход преобразователя 6 соединен с выходом системы 5 управления, выход датчика 8 скорости соединен с входом обратной связи регулятора 1 скорости и с неинвертирующим входом первого суммирующего усилителя 9. Первый управляемый ключ 10 включен между выходом датчика 8 скорости и входом элемента 11 памяти, выход которого соединен с инвертирующим входом первого суммирующего усилителя 9. Выход датчика 12 тока соединен с входом интегратора 13, с ключом 14 сброса. Генератор 15 линейной развертки входом соединен с выходом системы 5 первого ключа !О и ключа 14 сброса..

Первый 16 и второй 17 блоки деления первыми входами соответственно соединены с выходами интегратора 13 и первого суммирующего усилителя 9, а вторыми входами соединены с выходом генератора 15 линейной развертки. Выход второго блока 17 деления соединен с вторым входом регулятора 3 тока. Выход первого сумматора 18 соединен с входом второго сумматора 19, другие входы которого через второй 20 и третий 21 управляющие ключи соединены с источником сигнала задания максимального тока, а выход через четвертый 22 и пятый 23 управляющие ключи соединен с первым и вторым входами блока 2 ограничения, входы управления второго 20 и пятого 23 управляющих ключей соединены с первым выходом логического переключающего узла 24.

Электропривод содержит релейный элемент 25, вход которого соединен с выходом датчика 12 тока, а выход соединен с дополнительным входом регулятора 3 тока, который включает третий сумматор 26, П-регулятор 27, И-регулятор 28, шестой управляемый ключ 29 и четвертый сумматор 30, выход которого является выходом регулятора 3 тока.

Входы третьего сумматора 26 соединены с выходами регулятора 1 скорости и второго блока 17 деления.

Выход третьего сумматора 26 соединен с входами П-регулятора 27 и И-регулятора 28.

Входы четвертого сумматора 3 соединены с выходом И-регулятора 28 непосредственно, а с выходом П-регулятора 27 через шестой

1О

35 ао

55 управляемый ключ 29, управляющий вход которого соединен с выходом релейного элемента 25.

Электропривод работает следующим образом.

При появлении импульса управления на выходе системы 5 управления сбрасывается генератор 15 линейной развертки, замыкается управляющий ключ !О и элемент 1 памяти запоминает выходную величину датчика скорости в данный дискретный момент времени и замыкается ключ 14 сброса интегратора 13, обнуляя последний. После исчезновения управляющего импульса запускается генератор 15 линейной развертки, на выходе которого формируется линейно нарастающее напряжение, пропорциональное в каждый момент времени длительности временного интервала, отсчитываемого от момента исчезновения последнего импульса управления, размыкается управляющий ключ 10 и ключ 14 сброса интегратора 13, который начинает интегрировать сигнал, поступающий с выхода датчика 12 тока. Сигнал, пропорциональный интегралу тока якоря двигателя с выхода интегратора 13, поступает на первый вход блока 17 деления, на второй вход которого поступает сигнал с выхода генератора 15 линейной развертки, на выходе блока 17 деления формируется сигнал, пропорциональный среднему за интервал значению тоха IR, который поступает на первый вход сумматора 18. На инвертирующий вход суммирующего усилителя 9 поступает сигнал с выхода элемента 11 памяти, а на неинвертирующий вход — текущее значение выходного сигнала датчика 8 скорости, на выходе суммирующего усилителя 9 формируется сигнал, пропорциональный приращению ЭДС на текущем интервале (с момента появления последнего импульса управления до текущего момента времени), который поступает на первый вход блока деления, на второй вход которого поступает сигнал с выхода генератора 15 линейной развертки, на выходе блока 16 деления формируется сигнал, пропорциональный среднему значению динамической составляющей тока 1 К, который поступает на второй вход блока регулятора тока и на второй вход сумматора 18, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный статической составляющей тока К, который поступает на второй вход суммирующего усилителя 4 на первый вход сумматора 19, где вычитается из сигнала, соответствующего максимальному значению тока якоря двигателя I R, который в зависимости от направления тока и номера работающей группы вентилей преобразователя, что задается с помощью узла 24 через управляющие ключи подключается либо на первый, либо на второй входы сумматора 19. На выходе последнего формируется сигнал, пропорциональный максимально допустимому значению динамической соста вляющей тока

1629954

Формула изобретения

U, при данных значениях R, IR, IVER, в соответствии с которым осуществляется ограничение тока и ускорения. Этот сигнал в зависимости от команды узла 24, через управляющие ключи 21 или 22 подключается либо на первый, либо на второй входы блока ограничения, который выполнен по одной из известных схем и конструктивно соединен с регулятором 1 скорости, выходной сигнал которого ограничивается на заданном максимальном уровне и поступает на третий вход суммирующего усилителя 4 и вход блока регулятора тока, выходной сигнал которого пропорциональный сумме средних значений сигналов задания динамической составляющей тока и его производной поступает на первый вход суммирующего усилителя 4, на четвертыи вход которого поступает сигнал, пропорциональный текущему значению ЭДС электродвигателя. На выходе суммирующего усилителя 4 формируется требуемый закон управления U, в соответствии с которым на выходе системы 5 управления формируется импульс управления, который поступает на вход преобразователя 6, вызывая открывание соответствующего вентиля и обеспечивая отработку на выходе преобразователя заданной величины вольт-секундной площадки напряжения. Далее система электропривода работает аналогичным образом.

В режиме прерывистого тока на интервале бестоковой паузы на выходе релейного элемента 25 формируется сигнал логического «О» который, поступая на вход управления управляющего ключа 29, размыкает его, тем самым на выхсде блока регулятора тока не формируется составляющая, пропорциональная среднему значению производной динамической составляющей тока, которая в этом режиме равна нулю, что позволяет повысить точность регулирования в режиме п реры ви сты х токов.

1. Электропривод постоянного тока, содержащий регулятор скорости с блоком ограничения, регулятор тока, первый вход которого соединен с выходом регулятора скорости, последовательно соединенные систему управления, преобразователь, датчик тока, электродвигатель и датчик скорости, выход которого соединен с входом обратной связи регулятора скорости, логический переключащий узел, первый и второй выходы которого соединены с вторым и третьим входами системы управления, интегратор с ключом сброса, подключенным на соответствующие клеммы интегратора, вход которого соединен с выходом датчика тока, генератор линейной раз5

25 вертки, первый и второй блоки деления, первый суммирующий усилитель, элемент памяти, первый, второй, третий, четвертый и пятый управляющие ключи, первый и второй сумматоры, первый и второй входы первого сумматора соответственно соединены с выходами первого и второго блоков деления, первые входы которых соответственно соедийены с выходами интегратора и первого суммирующего усилителя, а вторые входы соединены с выходом генератора линейной развертки, вход которого и входы управления ключа сброса интегратора и первого управляющего ключа соединены с выходом системы управления, неинвертирующий вход первого суммирующего усилителя напрямую, а инвертирующий — через последовательно соеди ненные первый управляющий ключ и элемент памяти соединены с выхоДом датчика скорости, выход второго блока деления соединен с вторым входом регулятора тока, выход первого сумматора соединен с входом второго сумматора, другие входы которого через второй и третий управляющие ключи соединены с источником сигнала задания максимального тока, а выход через четвертый и пятый управляющий ключи соединен с первым и вторым входами блока ограничения, входы управления второго и пятого управляющих ключеи соединены с первым выходом логического переключателя узла, третьего и четвертого — с вторым выходом логического переключателя узла, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества регулирования, в него введен второй суммирующий усилитель, первый вход которого соединен с выходом блока регулятора тока, второй вход соединен с выходом первого сумматора, третий вход соединен с выходом регулятора скорости, четвертыи вход соединен с выходом датчика скорости, а выход соединен с входом системы управления.

2. Электропривод по и. 1, отличающийся тем, что в него введены релейный элемент, вход которого соединен с выходом датчика тока, а выход соединен с дополнительным входом регулятора тока, который содержит

П- и И-регуляторы, шестой управляющий ключ, третий и четвертый сумматоры, при этом первый вход третьего сумматора является первым входом регулятора тока, второй вход является вторым входом регулятора тока,а выход соединен с входами П- и И-регулятора тока, выход П-регулятора тока через шестой управляющий ключ, вход управления которого является дополнительным входом регулятора тока, соединен с первым входом четвертого сумматора, второй вход которого соединен с выходом И-регулятора тока, а выход является выходом регулятора тока.