Адаптивный пропорционально-интегральный регулятор скорости

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления электродвигателями постоянного тока Целью изобретения является повышение качества регулирования скорости. Электропривод содержит регулятор скорости, выполненный на операционном усилителе 1. Ключ 4 шунтирует конденсатор 3, включенный в цепь обратной связи регулятора скорости . Управляющий вход ключа 4 соединен с компаратором 5 и через элемент И-НЕ 12 с компаратором 11. Выходы дифференциального усилителя 8 и блока 9 выделения модуля соединены с входами компаратора 11. В данном регуляторе обеспечивается снижение пульсаций скорости, вызванное пульсациями сигнала тахогенератора. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s»s Н 02 P 5/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

О гч

HAT":Г

Г )Г (i

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4681756/07 (22) 19.04.89 (46) 15.06.91. Бюл. N. 22 (71) Производственное объединение "Фкрэлектромаш" (72) А.M. Бродецкий и И.Б. Гафансвич (53) 621.316.718 5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР (Ф 813645,кл. Н 02 P 5/06, 1981. (54) АДАПТИВНЫЙ ПРОПОРЦИОНАЛЬНО

ИНТЕГРАЛЬНЫЙ РЕГУЛЯТОР CKOPG(".Ti1 (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления электродвигателями остоянного тока.

„„Я2 „„1656655 А1

Целью изобретения является повышение качества регулирования скорости. Электропривод содержит регулятор скорости, выполненный на операционном усилителе 1, Ключ 4 шунтирует конденсатор 3, включенный в цепь обратной связи регулятора скорости. Управляющий вход ключа 4 соединен с компаратором 5 и через элемент И-НЕ 12 с компаратором 11. Выходы дифференциального усилителя 8 и блока 9 выделения модуля соединены с входами компаратора

11. В данном регуляторе обеспечивается снижение пульсаций скорости, вызванное пульсациями сигнала тахогенератора, 3 ил.

1656655

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах с подчиненным регулированием.

Целью изобретения является повышение качества регулирования скорости.

На фиг. 1 изображена схема электропривода; на фиг. 2 и 3 — диаграммы, поясняющие его работу.

Электропривод содержит регулятор скорости, выполненный на операционном усилителе 1, в цепь обратной связи которого включена цепь, состоящая из резистора 2 и конденсатора 3, который шунтируется ключом 4. Управляющий вход ключа 4 соединен с выходом компаратора 5 нулевых условий, входы которого соединены с входом 6 регулятора и входом 7 обратной связи регулятора, а также дифференциальный усилитель 8, узел 9 выделения модуля, инвертор 10, компаратор 11 с двумя релейными элементами и схемой И на выходе, элемент И-НЕ 12, второй ключ 13 и третий вход 14 операционного усилителя 1. При этом входы дифференциального усилителя 8 соединены с входом 6 обратной связи регулятора и входом 7 задания, с которым также соединен вход узла 9 выделения модуля, один выход которого вместе с одним выходом дифференциального усилителя 8 соединен с дифференциальHûм входом одного релейного элемента компаратора 11 ошибки, дифференциальный вход другого релейного элемента компаратора 11 соединен с вторым выходом дифференциального усилителя 8 и через инвертор 10 — с вторым выходом узла

9 выделения модуля, Выход компаратора 11 ошибки соединен с одним входом элемента

И-НЕ 12, второй вход которого соединен с выходом компаратора 5 нулевых условий, а выход соединен с управляющим входом второго ключа 13, включенного между третьим выходом дифференциального усилителя 8 и третьим входом операционного усилителя 1.

Кроме того, электропривод содержит регулятор 15 тока и силовой блок 16, включающий преобразователь и электродвигательь.

Электропривод работает следующим образом.

Дифференциальный усилитель 8 из сигналов задания скорости м z и обратной связи м о< формирует сигнал ошибки регулирования 4а) . Узел выделения модуля 9 с инвертором 10 формируют парафазный сигнал /а ) и / — в модуля задания скорости. Эти сигналы сравниваются на дифференциальных входах компаратора 11 ошибки. В установившемся режиме ошибка по среднему значению скорости равна нулю и сигнал р в представляет собой гармоническую кривую, пропорциональную кривой пульсацийи ос„ - а сигналы(а (и (— со,(5 пропорциональны среднему значению скорости.

При этом соблюдается условие ьсо <а и, где а — относительная величина пульсаций сигнала тахогенератора.

Состояние входных сигналов компаратора 11 и его релейных элементов Uex. 11.1, Uex, 11,2, в установившемся режиме показано на фиг. 2 и 3, при этом релейные элементы находятся в состоянии "1". При появлении ошибки по среднему значению скорости в сигнале h в появляется постоянная составляющая и графики на фиг. 2 и

3 смещаются влево (при отрицательной ошибке) или вправо (при положительной — ошибке), При этом переходит в "0" один из релейных элементов и на выходе компаратора 11 ошибки вместо логического сигнала

"1" появляется сигнал "0".

В предлагаемом устройстве сигнал компаратора 5 нулевых условий имеет дополнительную функцию: обеспечивает гарантированное размыкание ключа 13 при остановке привода. В этом режиме на диф30 ференциальных входах компаратора 11 ошибки все сигналы равны нулю, и компаратор оказывается в неопределенном состоянии. Поскольку компаратор 11 ошибки воздействует на ключ 13 через логический элемент И-НЕ 12, на второй вход которого поступает сигнал с компаратора 5 нулевых условий, при остановке привода ключ 13 разомкнут.

В исходном состоянии при остановке

40 привода выходной сигнал компаратора 5 равен нулю, ключ 13 разомкнут, регулятор скорости имеет традиционную структуру. При подаче сигнала задания м z на выходе компаратора 11 появляется логический "0". а на

45 выходе компаратора 5 — логическая "1". При этом ключ 13 остается разомкнутым и алгоритм регулирования во время отработки рассогласования не меняется.

В установившемся режиме на выходах компараторов 5 и 11 сигналы равны логической "1" и ключ 13 замыкается. При этом на входе усилителя 1 складываются сигнал задания сог сигнал обратной связи щ содержащий пульсации, и сигнал g(gp, который в установившемся режиме представляет собой чистые пуль ации.

Таким образом, пульсации на входе усилителя 1 взаимно уничтожаются. При появлении управляющего воздействия

1656655 возникает ошибка управления, на выходе компаратора 11 появляется логический "0", ключ 13 размыкается и динамика регулятора скорости обеспечивается с традиционной пропорционально-интегральной -5 структурой.

Формула изобретения

Адаптивный пропорционально-интегральный регулятор скорости, содержащий операционный усилитель. выход которого 10 предназначен для подключения к подчиненному регулятору тока. а входы — к блоку задания и датчику скорости, ключ, включенный параллельно конденсатору в цепи обратной связи операционного усилителя, 15 управляющий вход ключа соединен с выходом компаратора нулевых условий, входы которого соединены с входами операционного усилителя, о тл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения качества регулиро- 20 вания скорости, в него введены дифференциальный усилитель, узел выделения модуля, инвертор, компаратор ошибки с двумя релейными элементами и схемой И на выходе, элемент И-НЕ, второй ключ, а регулятор скорости снабжен третьим входом. при этом входы дифференциального усилителя соединены с входом обратной связи регулятора и входом задания, с которым также соединен вход узла выделения модуля, один выход которого вместе с одним выходом дифференциального усилителя соединен с дифференциальным входом одного релейного элемента компаратора ошибки, дифференциальный вход второго релейного элемента соединен с вторым выходом дифференциального усилителя и через инвертор — с вторым выходом узла выделения модуля, выход компаратора ошибки соединен с одним входом элемента

И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом компаратора нулевых условий, а выход соединен с управляющим входом второго ключа, включенным между третьим выходом дифференциального усилителя и третьим входом операционного усилителя, 1656655

Составитель М, Кряхтунова

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор В. Гирняк

Редактор Е. Копча

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2056 Тираж 357 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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