Электропривод постоянного тока

 

Использование: в электроприводах с упругой механической связью между двигателем и механизмом с переменным моментом инерции. Сущность: Электропривод постоянного тока содержит последовательно соединенные задатчик 8 частоты вращения, второй регулятор 7 частоты, регулятор 6 управляемого момента, первый регулятор 5 частоты вращения и регулятор А тока. Выход регулятора 4 тока связан с якорем электродвигателя 1. В данном устройстве достигается уменьшение чувствительности электропривода к изменению момента инерции механизма за счет введения датчика 11 частоты вращения механизма и интегратора 19. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)5 H 02 P 5/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4787268/07 (22) 28.11.89 (46) 07.09.92, Бюл, N 33 (71) Краснодарский политехнический институт (72) Ю.П,Добробаба, А.В.Нестеров, С.В.Нестеров и Д.Э,Черкезов (56) Авторское свидетельство СССР

N - 900392, кл. Н 02 P 5/06, 1978.

Синтез многоконтурной системы автоматического регулирования угловой скорости электропривода при упругости валопровода, Ю.П,Добробаба и др, Труды

ВНТОЗ, Краснодар, 1989, с. 37 — 44. (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД.ПОСТОЯННОГОТОКА

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электроприводам с упругой механической связью между двигателем и механизмом с переменным моментом инерции, и может использоваться в электроприводах подачи и главного движения металлообрабатывающих станков, экскаваторов и кранов, лифтов, прокатных станов и бумагоделательных машин, где изменение момента инерции механизма вызывает снижение точности его движения по заданному закону, повышение динамических нагрузок в механизме и требует для снижения колебательности электропривода значительного увеличения длительности переходных процессов, приводящего к снижению производительности приводимого в движение механизма. Кроме того, изобретение может использоваться в электроприводах, требую(57) Использование: в электроприводах с упругой механической связью между двигателем и механизмом с переменным моментом инерции. Сущность: Электропривод постоянного тока содержит последовательно соединенные задатчик 8 частоты вращения, второй регулятор 7 частоты, регулятор 6 управляемого момента, первый регулятор 5 частоты вращения и регулятор4тока. Выход регулятора 4 тока связан с якорем электродвигателя 1. В данном устройстве достигается уменьшение чувствительности электропривода к изменению момента инерции механизма за счет введения датчика 11 частоты вращения механизма и интегратора 19. 1 ил. щих компенсации момента сопротивления.

Известен электропривод постоянного тока, содержащий последовательно соединенные между собой регулятор скорости; регулятор тока, преобразователь, выходом подключенный к электродвигателю, датчик скорости вращения электродвигателя, выход которого подключен к одному из входов регулятора скорости, другой вход которого соединен с блоком задания, датчики тока и статической нагрузки электродвигателя, последовательно соединенные между собой дифференцирующее звено, с зоной нечувствительности и регулятор коэффициента обратной связи, причем выход датчика тока электродвигателя подключен к второму входу регулятора коэффициента обратной связи, составленному из масштабного усилителя с резистором в цепи обратной, 4 () ! о

М м !

11760622 связи, инвертора, полевого транзистора и выпрямителя, причем вход инвертора соединен с выходом масштабного усилителя, полевой транзистор подключен параллельно резистору в цепи обратной связи масштабного усилителя, а затвор полевого транзистора соединен с выходом выпрямителя. Недостатком этого электропривода постоянного тока является влияние на качество управления вариаций момента сопротивления и момента инерции механизма.

Известен электропривод постоянного тока, принятый в заявке за прототип, Прототип содержит последовательно соединенные задатчик частоты вращения, второй регулятор частоты вращения, регулятор упругого момента, первый регулятор частоты вращения, регулятор тока, систему формирования импульсов и тиристорно-силовой блок, а также датчик ока, Qd I чик частоты вращения электродвигателя и датчик частоты вращения механизма, выходы которых посредством жестких и гибких обратных связей подключены к входам первого и второго регуляторов частоты вращения, регуляторов тока и упругого момента.

При эксплуатации прототипа обнаружены следующие недостатки: — влияние момента сопротивления электропривода на его статические и динамические характеристики; — влияние на качество процесса регулирования частоты вращения механизма изменения его момента инерции.

Целью изобретения является улучшение качества управления электроприводом постоянного тока. Положительный эффект, ожидаемый от использования изобретения, по сравнению с прототипом заключается в следующем.

1. Компенсировано влияние момента сопротивления электропривода на его статические и динамические характеристики, 2, Уменьшена чувствительность электропривода к изменению момента инерции механизма.

Указанная цель достигается тем, что электропривод постоянного тока содержит электродвигатель, подключенный к тиристорно-силовому блоку и связанный посредством упругой механической связи с механизмом с переменным моментом инерции, последовательно соединенные задатчик частоты вращения (ЧВ), первый регулятор ЧВ, регулятор упругого момента (УМ), второй регулятор ЧВ, регулятор тока, систему формирования импульсов, выход которой подключен к входу тиристорно-силового блока, датчик тока, датчик частоты вращения электродвигателя (ЧВЭ), датчик частоты вращения механизма (ЧВМ), выхо5

55 ды которых посредством жестких и гибких обратных связей (GC) подключены к входам первого и второго регуляторов ЧВ, регулятора УМ и регулятора тока.

Заявляемый электропривод постоянного тока имеет отличительные от прототипа признаки:

1. Введен интегратор, включенный между выходами датчиков ЧВЭ и ЧВМ и входом второго дифференцирующего (Д) блока.

2, Введен четвертый пропорционально дифференцирующий (ПД) блок. включенный между выходом интегратора и третьим входом регулятора УМ.

3. Введен четвертый Д блок, включенный между выходами интегратора и пятого

Д блока и входом первого регулятора ЧВ.

4. Введен пятый Д блок, включенный между выходом датчика ЧВМ и входом четвертого Д блока.

На чертеже представлена структурная схема электропривода постоянного TQKG, Электропривод постоянного тока содержит электродвигатель 1 постоянного тока, подключенный к тиристорно-силовому блоку 2 и связанный посредством упругой связи с механизмом с переменным моментом инерции, последовательно соединенные задатчик 3 ЧВ, первый регулятор 4 ЧВ, регулятор 5 УМ, второй регулятор 6 ЧВ, регулятор 7 тока и систему 8 формулирования импульсов, выход которой подключен K Bxo ду Tëðèñòoðío-силового блока 2, датчик 9 тока, датчик 10 ЧВЭ и датчик 11 ЧВМ, первый ПД блок 12, включенный между выходом датчика 9 тока и вторым входом регулятора 7 тока, первый Д блок 13, включенный между выходом датчика 10 ЧВЭ и третьим входом регулятора 7 тока, второй

ПД блок 14, включенный между выходом датчика 10 ЧВЭ и вторым входом второго регулятора 6 ЧВ, второй Д блок 15, выход которого соединен с третьим входом второго регулятора 6 ЧВ, третий Д блок 16, включенный между выходом датчика 11 ЧВМ и вторым входом регулятора 5 УМ, третий

ПД блок 17, включенный между выходом датчика 11 IBM и вторым входом первого регулятора 4 ЧВ, четвертые Д 18 и ПД 19 блоки, выходы которых подключены к третьим входам соответственно первого регулятора 4 ЧВ и регулятора 5 УМ, интегратор 20, входы которого соединены с выходами датчика 10 ЧВЭ и датчика 11 ЧВМ, а выход подключен к входам второго Д блока 15, четвертого ПД блока 16 и к первому входу четвертого Д блока 18, пятый Д блок 21, включенный между выходом датчика 11 ЧВМ и вторым входом четвертого

Д блока 18.

1760622

Электропривод постоянного тока работает следующим образом.

Сигнал с задатчика 3 ЧВ поступает на первый вход первого регулятора 4 ЧВ, на другие входы которого поступают сигналы положительных гибких ОС по ЧВМ и разности ЧВЭ и ЧВМ, а также отрицательных гибкой и жесткой ОС по "IBM, Регулятор 4

ЧВ выполнен в виде пропорционально-интегрально дифференцируюшего (ПИД) блока и совместно с блоками указанных ОС формирует зависимость IBM от времени

mz (t). Сигнал с выхода первого регулятора 4

ЧВ поступает на первый вход регулятора 5

УМ, на другие входы которого поступают сигналы положительной гибкой ОС по ЧВМ и отрицательной гибкой ОС по разности

ЧВЭ и ЧВМ. Регулятор 5 YM выполнен в виде ПИД блока и совместно с блоками указанных ОС формирует зависимость упругого момента от времени Му® Сигнал с выхода регулятора 5 УМ поступает на первый вход второго регулятора 6 ЧВ, на другие входы которого поступают сигналы положительной гибкой ОС по разности ЧВЭ и IBM и отрицательных гибкой и жес-,кой OC no

ЧВЭ. Регулятор 6 ЧВ выполнен в виде ПИД блока и совместно с блоками указанных OC формирует зависимость IB3 от времени е> (т), Сигнал с выхода второго регулятора 6 (B поступает на первый вход регулятора 7 тока, на другие входы которого поступают сигналы отрицательных гибкой и жесткой

0С по току и положительной ОС по ЧВЭ.

Регулятор тока выполнен в виде пропорционально интегрирующего блока и совместно с блоками указанных ОС формирует зависимость тока якорной цепи от времени!® Сигнал с выхода регулятора 7 тока поступает на вход системы 8 формирования импульсов, которая подает импульсы на открытие тиристоров в тиристорном силовом блоке 2. Время подачи импульсов на открытие тиристоров, а, следовательно, и напряжение на якорной обмотке электродвигателя on ределяется величиной сигнала на выходе регулятора

7 тока.

Таким образом, зависимости ЧВЭ, ЧВМ, YM и тока якорной цепи определяются положением задатчика ЧВ и настройкой регуляторов второго и первого ЧВ, YM и тока, а также блоков корректирующих ОС.

Формула изобретения

Электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, подключенный к тиристорно-силовому блоку и связанный с механизмом, последовательно соединенные задатчик частоты вращения, первый регулятор частоты вращения, регулятор упругого момента, второй регулятор частоты вращения, регулятор тока, систему формирования импульсов, выход которой подключен к входу тиристорно-силового блока, датчик тока, датчик частоты вращения электродвигателя и датчик частоты вращения механизма, первый пропорционально дифференцирующий блок, включенный между выходом датчика тока и вторым входом регулятора тока, первый дифференцирующий блок, включенный между выходом датчика частоты вращения электродвигателя и третьим входом регулятора тока, второй пропорционально дифференцирующий блок, включенный между выходом датчика частоты вращения электродвигателя и вторым входом второго регулятора частоты вращения, второй дифференцирующий блок, выход которого соединен с третьим входом второго регулятора частоты вращения, третий дифференцирующий блок, включенный между выходом датчика частоты вращения механизма и вторым входом регулятора упругого момента, третий пропорционально дифференцирующий блок, включенный между выходом датчика частоты вращения механизма и вторым входом первого регулятора частоты вращения, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью улучшения качества управления, в него введены четвертые дифференцирующий и пропорциональнодифференцирующие блоки, выходы которых подключены к третьим входам соответственно первого регулятора частоты вращения и регулятора упругого момента, интегратор, входы которого соединены с выходами датчиков частот вращения электродвигателя и механизма, а выход подключен к входам второго дифференцирующего блока, четвертого пропорционально-дифферен цирующего блока и к первому входу четвертого дифференцирующего блока, пятый дифференцирующий блок, включенный между выходом датчика частоты вращения механизма и вторым входом четвертого дифференцирующего блока, 1?60622

Составитель С. Нестеров

Редактор М. Стрельникова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор 7. Вашкович

Заказ 3192 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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