Следящий привод

 

35И99

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Соммаяистическма

Респуйлик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 26.V.197Î (№ 1444226!18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 13.1Х.1972. Бюллетень ¹ 27

Дата опубликования описания 2.Х.1972

М. Кл. С 05b 15!02 момите1 h0 долота изобретений и открытий при Совете Ыинистрев

СССР

УДК 621.316.71(088.8) Авторы изобретения

О. П. Ильин и А. Л. Галкин

Белорусский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт

Заявитель

СЛЕДЯЩИЙ ПРИВОД

Изобретение относится к области автоматизации производственных процессов.

В известных следящих приводах, содержащих последовательно соединенные фунцпональный преобразователь, нелинейный усилитель, преобразователь мощности, двигатель и тахогенератор, выход которого подключен ко входу нелинейного усилителя, имеют место отличие переходного процесса от оптимального, либо значительное усложнение системы для реализации оптимального процесса.

В предлагаемое устройство, с целью получения оптимального переходного процесса, введены вычислительный блок, блок отсечки по скорости, переключающее устройство, ключевой усилитель, блок отсечки по току и элемент сравнения, один вход которого подключен к входам блока отсечки по току и к двигателю, второй вход — к выходу вы шслительного блока, первый вход которого соединен с выходом тахогенератора, а второй — с входом функционального преобразователя, выход элемента сравнения подключен ко входу переключающего устройства, управляющий вход которого соединен с выходом блока отсечки по скорости, а выход — с двигателем, причем выход блока отсечки по току подключен через ключевой усилитель к преобразователю мощности, управляющий вход ключевого усилителя соединен с выходом блока отсечки по скорости, вход которого подключен к выходу тахогснератора.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого следящего привода.

На чертеже приняты следующие обозначения: функциональный преобразователь 1; нелинейный усилитель 2; преобразователь 3 мощности; двигатель 4; тахогенератор 5; вычислительный блок 6; ключевой усилитель 7; блок 8 отсечки по скорости; переключающее устройство 9; блок 10 отсечки по току, элемент

11 сравнения.

Следящий привод работает следующим образомм.

15 При появлении входного сигнала на входе функционального преобразователя 1 напряжеHèå через нелинейный усилитель 2 и преобразователь 8 мощности поступает на двигатель

4. С момента достижения током якоря двига20 теля 4 величины, равной току уставки, на выходе блока 10 отсечки по току появляется сигнал ограничивающей обратной связи по току, формирующей процесс разгона двигателя до основной скорости. Этот сигнал поступает на

25 преобразователь 3 мощности через ключевой усилитель 7.

По достижении двигателем 4 основной скорости на выходе блока 8 отсечки по скорости появляется напряжение, которое поступает на

Зп управляющие входы ключевого усилителя 7 и

351l99

60 переклк,чающего устройства 9. При этом шунтируется вход ключевого усилителя 7, что соответствует отключению задержанной обратной связи по току, действующей в якорной цепи. Одновременно к цепи возбуждения двигателя 4 подключается сигнал с переключающего устройства 9, поступающий с элемента

11 сравнения. Так как напряжение на зажимах якоря ограничено, ток якоря по мере роста скорости начинает уменьшаться. Когда ток якоря становится меньше тока задания, величина которого соответствующей полярности формируется на выходе вычислительного блока б, с выхода элемента 11 сравнения через переключающее устройство 9 поступает сигнал, уменьшающий поток двигателя до тех пор, пока ток якоря двигателя не станет равным току уставки.

С момента времени, когда скорость двигателя достигает предельного значения, напряжение на выходе блока 8 отсечки по скорости достигает такой величины, при которой переключающее устройство 9 отключает регулятор тока от цепи возбуждения, вследствие чего напряжение на обмотке возбуждения скачком изменяется до максимального значения. Ток якоря начинает интенсивно спадать и даже реверсируется. При этом скорость уменьшается до значения, определяемого напряжением верхнего порога замыкания переключающего устройства 9.

С момента времени, когда скорость снизится до требуемого значения, сигнал на выходе блока 8 отсечки по скорости становится меньше напряжения верхнего порога замыкания устройства 9. В связи с этим с переключающего устройства 9 снимается сигнал управления.

Вследствие этого под действием напряжения рассогласования на выходе элемента 11 сравнения напряжение возбуждения двигателя скачком уменьшается и ток якоря начинает интенсивно нарастать. Как только скорость двигателя 4 начинает превосходить требуемое значение, выходное напряжение блока 8 отсечки по скорости размыкает переключающее устройство 9, в результате чего поток скачком начинает увеличиваться, ток якоря стремится изменить свой знак, а скорость — уменьшится.

Как только сигнал на выходе блока 8 отсечки по скорости становится меньше напряжения верхнего порога замыкания переключающего устройства 9, последнее замыкается, напряжение возбуждения двигателя скачком уменьшается и в системе имеет место повторение вышеописанного процесса.

В некоторый момент времени, когда рассогласование равно тормозному пути электродвигателя при замедлении скорости, с которой вращается его вал, сигнал тока задания на выходе вычислительного блока б меняет свой знак. В результате происходит срыв скользящего режима и двигатель переходит в режим торможения. По мере увеличения потока возбуждения ток якоря меняет свой знак и увеличивается до тех пор, пока не достигнет величины тока задания и не начнет его превосходить. С этого момента напряжение на выходе элемента 11 сравнения имеет тенденцию к увеличению напряжения возбуждения двигателя 4. Под действием этого сигнала темп нарастания потока имеет такой закон изменения, который обеспечивает поддержание тока якор я дв ига тел я 4.

В момент времени, когда скорость вращения вала двигателя 4 снизится до величины требуемой основной скорости, сигнал на выходе блока 8 отсечки по скорости исчезает. При этом снимается напряжение управления с управляющих входов ключевого усилителя 7 и переключающего устройства 9, отключая его от цепи возбуждения двигателя 4. В этот момент времени рассогласование имеет величину, равную тормозному пути с основной скорости. Дальнейшее замедление системы осуществляется регулированием напряжения якоря при постоянном максимальном потоке возбуждения, за счет действия задержанной обратной связи Но току, сигнал которой поступает на преобразователь 8 мощности с выхода ключевого усилителя 7. B результате в момент времени, когда рассогласование системы станет равным нулю, система придет в равновесное состояние, что соответствует оптимальному по быстродействию переходному процессу.

Предмет изобр етен и я

Следящий привод, содержащий последовательно соединенные фунциональный преобразователь, нелинейный усилитель, преобразователь мощности, двигатель и тахогенератор, выход которого подключен ко входу нелинейного усилителя, or,ãè÷àþùèéñÿ тем, что, с целью получения оптимального переходного процесса, в него введены вычислительный блок, блок отсечки по скорости, переключающее устройство, ключевой усилитель, блок отсечки по току и элемент сравнения, один вход которого подключен ко входу блока отсечки по току и к двигателю, второй вход — к выходу вычислительного блока, первый вход которого соединен с выходом тахогенератора а второй — с входом функционального преобразователя, выход элемента сравнения подключен ко входу переключающего устройства, управляющий вход которого соединен с выходом блока отсечки по скорости, а выход — с двиrareлем, причем выход блока отсечки по току подключен через ключевой усилитель к преобразователю мощности, управляющий вход ключевого усилителя соединен с выходом блока отсечки по скорости, вход которого подключен к выходу тахогенератора.

351199

Составитель 3. Маркова

Техред Е. Борисова

Редактор А. Батыгин

Корректор Т. Миронова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3209/12 Изд. Ио 1286 Тираж 406 Подпнснэе

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5