Электропривод

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автоматизированных электроприводах с вентильными преобразователями постоянного и переменного тока, например в электроприводах металлорежущего станков . Цель изобретения - повышение надежности электропривода. В системе управления электроприводом компаратор 9 выполнен с переменным порогом срабатывания . Порог срабатывания изменяется в функции скорости электродвигателя (сигнал оттахогенератора 4 через согласующий элемент 6 и выпрямитель 11) и в функции тока. Элемент 12 задержки выполнен с изменяемой в функции скорости выдержкой времени. Изобретение позволяет также повысить быстродействие электропривода. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (и)5 Н 02 Р 5/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4609628/07 (22) 28.11.88 (46) 23.06,91. Бюл. N. 23 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт релестроения (72) А,Г.Иванов, В.В.Михайлов и А,С.Чернышев (53) 621,316.718.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 12463,12, кл. Н 02 P 5/06, 1985, Техническое описание и инструкция по эксплуатации ОЛХ.463,276, ОБК.469.564, иэд, 05. Устройство управления БТУ 3001 и электроприводы, 1985.

„„50 ÄÄ 1658350 А1 (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автоматизированных электроприводах с вентильными преобразователями постоянного и переменного тока, например в электроприводах металлорежущего станков, Цель изобретения — повышение надежности электропривода. В системе управления электроприводом компаратор 9 выполнен с переменным порогом срабатывания. Порог срабатывания изменяется в функции скорости электродвигателя (сигнал от тахогенератора 4 через согласующий элемент 6 и выпрямитель 11) и в функции тока.

Элемент 12 задержки выполнен с изменяемой в функции скорости выдержкой времени.

Изобретение позволяет также повысить быстродействие электропривода. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1658350

25

35

55

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автоматизированных электроприводах с вентильными преобразователями пocToÿнного и переменного тока.

Цель изобретения — повышение надежности электропривода.

На фиг, 1 представлена функциональная схема электропривода; на фиг, 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Электропривод (фиг.1) содержит электродвигатель 1, подключенный к преобразователю 2 с системой управления, к входам которой подключены задатчик 3 скорости, установленный на валу электродвигателя 1 тахогенератор 4 и датчик 5 тока, последовательно соединенные согласующий элемент

6, усилитель 7 и выпрямитель 8, первый из которых своим входом подключен к выходу тахогенератора 4, а второй — к выходу эадатчика 3 скорости, компаратор 9 и исполнительный орган 10, а также второй выпрямитель 11, вход которого подключен к выходу согласующего элемента 6, а выход— к одному из входов компаратора 9.

Крома того, электропривод содержит элемент 12 задержки, выполненный в виде таймера с изменяемой выдержкой времени и включенный между выходом компаратора

9 и входом исполнительного органа 10, à его уПравляющий вход подключен к выходу второго выпрямителя 11.

В электропривод также введены резистор 13, управляемый ключ 14 и второй усилитель 15, при этом выход датчика 5 тока дополнительно соединен с одним из входов компаратора 9, другой вход которого соединен с общей точкой ключа 14 и резистора 13, подключенного вторым выводом к выходу усилителя 15, вход которого связан с выходом второго выпрямителя 11, а управляющий вход ключа 14 соединен с исполнительным органом 10. Выход выпрямителя 11 может быть связан с управляющим входом элемента 12 задержки через настроечный элемент 16 управления выдержкой времени, например усилитель. На фиг.

2 кривые 17 и 18 — кривые скорости, Электропривод работает следующим образом.

Задатчиком 3 устанавливается уровень заданной скорости электродвигателя

1, которая отрабатывается замкнутой системой через преобразователь 2 с его системой управления. При достижении скоростью заданной величины электродвигатель 1 вращается на установившейся скорости. При этом в систему управления электроприводом поступают следующие сигналы; эадающий U>, обратных связей по скорости 14с и току I«.

При работе на установившейся скорости, когда n> = п, выходные напряжения на усилителе 7 и выпрямителе 8 равны О, Под действием напряжения смещения на первом входе компаратора 9 на выходе последнего имеем логический "0". На выходе элемента 12 задержки имеем "1", а на выходе исполнительного органа 10 — логический

"0", под действием чего во второй взаимосвязанный электропривод (подача) поступает сигнал разрешения на его включение

При этом на третий вход компаратора 9 с выпрямителя 11 поступает сигнал, пропорциональный модулю скорости электродвигателя, что автоматически увеличивает порог компаратора 9 в зависимости от уровня скорости. Это позволяет на малых скоростях вращения иметь высокую чувствительность компаратора 9, а на больших скоростях — меньшую его чувствительность, что обеспечивает контроль скорости в большом диапазоне (200 и более) без ложных переключений исполнительного органа

10 при наличии помех в цепи тахогенератора 4.

При несоответствии скоростей заданной и истинной (пз 9 nu). например при пуске электродвигателя, на выходах элементов 7 и

8 имеем сигналы "-1", на выходе элементов

9 и 10 имеем "+1" и взаимосвязанный электропривод отключается. При n> = п система приходит в соответствие и взаимосвязанный электропривод вновь включается. Для данного случая на фиг. 2 приведены диаграммы работы, где Ug, Uip — выходные напряжения на элементах 9 и 10 для кривой 17 n(t).

Задержка Л t элемента 12 выбирается иэ условия исключения ложных срабатываний системы управления, в том числе в зонах А, В, С по фиг. 2, гдв мгновенные значения п и и, равны порогу срабатывания.

В известных приводах порог срабатывания компаратора 9 является постоянным и его выбирают минимально возможным из условия отстраивания системы от ложного срабатывания при наличии помех, что не позволяет получать контроль соответствия скорости в большом диапазоне, особенно при низких скоростях вращения. Это тем более затруднительно. что устройство не должно реагировать на определенные динамические отклонения скорости от заданной величины, которые составляют примерно

0,1 пеахс на максимальной скорости, например 4000 об/мин. и (0.21-0,4)п н на минимальной скорости, например 30 об/мин, Указанные трудности усугубляются помехами и пульсациями в цепи тахогенератора.

1658350 току и элементов 13-15 способствует повышению надежности электропривода в стационарном режиме в условиях переменного момента нагрузки, вызывающего динамиче5 ские отклонения скорости от установившегося значения.

Преимуществами предлагаемого привода являются: повышение надежности при определении соответствия заданной и ис10 тинной скорости двигателя за счет обеспечения переменного порога срабатывания компаратора в функции модуля скорости; более высокое быстродействие эа счет переменной выдержки времени узла задержки в

15 функции модуля скорости; повышение надежности и быстродействия в стационарном режиме при переменном моменте нагрузки за счет увеличения порога срабатывания компаратора в функции тока элект20 родвигателя и модуля скорости.

1. Электропривод, содержащий элек25 тродвигатель, подключенный к преобразователю с системой управления, к входам которой подключены задатчик скорости, установленный на валу электродвигателя, тахогенератор и датчик тока, последовательно

30 соединенные согласующий элемент, усилитель и выпрямитель, первый из которых своим входом подключен к выходу тахогенератора, второй — к выходу задатчика скорости, а выход выпрямителя — к входу

35 компаратора, последовательно соединенные компаратор и исполнительный орган, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введен второй выпрямитель, вход которого подключен

40 к выходу согласующего элемента, а выход— к одному из входов компаратора.

2. Электропривод по п.1, о т л и ч а ющи и с я тем, что,c целью повышения быстродействия, он снабжен элементом задержки, 45 которой выполнен в виде таймера с изменяемой выдержкой времени и включен между выходом компаратора и входом исполнительного органа, а его управляющий вход подключен к выходу второго выпрямителя.

50 3. Электропривод по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что в него введены резистор, управляемый ключ и усилитель, при этом выход датчика тока дополнительного соединен с одним из входов компара5 тора, другой вход которого соединен с общей точкой ключа и резистора, подключенного вторым выводом к выходу усилителя, вход которого связан с выходом второго выпрямителя, а управляющий вход ключа соединен с исполнительным органом.

Например, для кривой 17 (фиг,2), для которой имеет место большая динамическая ошибка в колебательном процессе, длительность сигнала несоответствия 0ю устройства равна ti. Для кривой 18 при колебательном процессе имеем меньшие динамические ошибки, в результате длительность сигнала несоответствия tz меньше, чем ti. Новое соединение элементов 6, 11 и 9 исключает недостатки известных приводов, В функции модуля скорости (сигнала тахогенератора 4) на выходе элемента 16 (например. усилителя) образуется сигнал, который поступает на управляющий вход элемента 12 задержки, в качестве которого используется таймер с дополнительным управляющим входом. Характеристика усилителя 16 обеспечивает снижение времени задержки по мере снижения сигнала тахогенератора (скорости). Этим достигается оптимальное быстродействие системы управления, так как при малых скоростях время переходных процессов в электроприводе уменьшается.

При появлении тока на пятый вход компаратера 9 поступает сигнал loc, увеличивая порог срабатывания компаратора 9. В стационарном режиме привода при динамических набросах нагрузки появляются провалы (пульсации) в кривой скорости, что может привести к появлению ложного сигнала несоответствия U)p. Для исключения этого негативного явления вводится связь по току на вход компаратора 9. Но действие этой связи эффективно при малых скоростях, когда падение напряжения от тока нагрузки в цепи электродвигателя соизмеримо с ЭДС и имеют место значительные динамические ошибки в кривой скорости.

При повышенных скоростях и ЭДС электродвигателя эффективность токовой связи снижается. При переменном моменте нагрузки в стационарном режиме увеличивается порог срабатывания компаратора за счет подключения к четвертому входу компаратора 9 элементов 13-15. Усилитель 15 имеет коэффициент усиления в диапазоне

10-20 и обеспечивает увеличение порога срабатывания компаратора 9 в функции модуля скорости и выходного сигнала U>o.

Только при появлении сигнала соответствия, т.е. при О о - О, ключ 14 размыкается и на четвертый вход компаратора 9 поступает сигнал с выхода усилителя 15. В режиме 5 несоответствия ключ 14 замкнут и чувствительность компаратора 9 не изменяется, тем самым в переходных режимах не снижается диапазон контроля соответствия скоростей, Таким образом, введение связи по

Формула изобретения

1658350

Юижс&аиpmpynpubo@y

Фиа 2

Составитель В. Кузнецова

Техред M.Moðãåíòàë Корректор С. Шевкун

Редактор В, Данко

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

Заказ 1721 Тираж 360 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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