Способ управления электроприводом постоянного тока

 

и пл

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНДЕ

ИЗОБРЕТЕ Н Ия к АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетсльства №вЂ”

Заявлено 25 111.1969 (№ 1314122/24-7) с присоединением заявки ¹â€”

Приоритет—

Опубликовано 05.XI.1973. Бюллетень ¹ 45

Дата опубликования описа ня 15Х.1974.

М, Кл. Н 02р 5/06

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений н открытий

УДК 621.316.718 .5 (088.8) Авторы изобретения

В. П. Бычков, В. Г. Камышлов и Б. М. Лакс

Государственный проектный институт Тяжпромэлектропроект

Заявитель

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

28

1Лзобретение относится к области систем автоматического управления электроприводом постоянного тока и может применяться во многих отраслях промышленности для приводов, управляемых по принципу последовательной коррекции контуров регулирования скорости и якорного тока двигателя.

Известен способ управления электроприводом постоянного тока, выполненным по системе подчиненного регулирования с последовательной коррекцией контуров регулирования тока и скорости двигателя, путем подачи тта вход регулятора тока сигнала производной тока при управляющем и возмущающем возлействиях.

Недостатком известного способа управления электроприводом постоянного тока является некачественный переходный процесс скорости при возмущающем воздействии, а также якорного тока при работе привода на упор или при разгоне со статическим моментом. Известные методы ликвидации этих недостатков приводят к сложным регуляторам якорного тока и задатчикам интенсивности скорости двигателя с нелинейной характеристикой.

По предлагаемому способу с целью улучшения динамики привода дополнительно па вход регулятора скорости подают сигнал производной напря)кения задания н при равенствс пулю э. д. с. двигателя сигналы производной тока и производной напряжения задания устраняют.

Точная передаточная функция корректиру5 ющнх звеньев по возмущению имеет слсдующий вид: а) для статической системы

p IT» ° 2т. (pT„+1) ) p2T» ° (pT» + I) —, 1) т„, (рт, -(- 1) б) для астатнческой системы р ат-„ат«(р҄—, 1)(p2T» (pT«+ I) -, - 1)

+ " T„(pT+1)(рат„„1) где:

T» — малая постоянная времени токового контура;

T„ — электромеханическая постоянная времени;

Т., — постоянная времени якорной пепи; р — оператор Лапласа.

Точная передаточная функция корректирующих звеньев по управлению имеет следующий вид: а) для статической системы р2Т„(т«(p T» + 1)

Т5 (ртз + 1) б) для астатической системы р 8T,", 8T» (p T„+ 1)

Т. (ртэ+1)(рат«+1) 406285 оО

>Э

0О

На регулятор тока 5 подается разность двух сигналов: задающего от регулятора скорости 9 и жесткой обратной связи по току двигателя с датчика тока 6. Регулятор тока

5 подает сигнал на преобразователь такой формы, чтобы обеспечить оптимальное поведение якорного тока I во времени. Так как в этом случае система регулирования симметрична по отпошению к управляющему (U,,„„.) и возмущающему (I„) воздействиям то и при приложении статического момента имеет

1-1а чертеже приведена структурная схема системы регулирования скорости двигателя постоянного тока.

Система подчиненного регулирования скорости двигателя постояипого TQKB Включает Б себя объект регулирования — дшггатель постоянного тока независимого возбуждения, модель которого состоит из последовательпо включснпых апериодического 1 и интегрального 2 звеньев, охваченных отрицательной ооратпой связью r!o э. д. с. 8; контур регулирования якорного тока двигателя, состоящий из объекта регулирования по позиции 1, ггреобразователя 4, регулятора тока 5, датчика тока 6, логического элемента 7, корректирующего звена по возмущению 8; контур регулирования скорости вращения двигателя; состоящий из объекта регулирования в виде контура регулирования якорного тока по позиции 2, регулятора скорости 9, датчика скорости 10, корректирующего звена по управлению 11, логического элемента 12, задатчпка интенсивности 18, датчика э. д. с. 14.

При управляющем воздействии скачкообразный сигнал фазовыпрямителbHого устройства преобразуется задатчиком интенсивности

18 в линейно нарастающий (уменьшающийся) сигнал, программирующий изменение во времени скорости вращения двигателя. В зависимости от режи.,ra работы привода логические элементы 7 и 12 либо включают (э. д. с, двигателя не равна нулю), либо отключают соответственно корреггирующие звенья 8 и

11 (э. д. с. двигателя равна нулю).

Привод работает в двух режимах.

П е р в ы и р е ж и и. При работе привода на упор (либо при разгоне со статическим моментом до момента равенства тока якоря статическому току) э. д. с. двигателя равна нулю, датчик э. д. с. 14 подает сигнал па логические элементы 7 и 12 для отключспия корректирующих звеньев 8 и 11. Сигнал задатчика иптепсивиости 18, линейно изменяющийся во времени, подается па регулятор скорости

9, так как обратная связь по скорости отключена.

Настройка регуляторов тока 5 и скорости

9 во всех случаях принимается без учета внутренней обратпой связи по э. д. с. двигателя 8 и объекте регулирования, а также корректирующих звеньев 8 и 11, 10

1 г

2о

25 я0

45 место также оптимальное поведение якорного тока 1.

В т о р о и р е >к и м. При разгоне привода вхолостую (либо при приложении нагрузки) э. д. с. двпгатсля не равна нулю, датчик э. д. с.

14 подает сигпалы па логические элемепты

7 и 12 для включения корректирующих звеньев 8 и 11. На регулятор скорости 9 подается разность двух сигналов: задающего от корректирующего звена по управлению 11 и обратной связи по скорости вращения двигателя — от датчика скорости 10. Регулятор скорости 9 подает в контур регулирования якорного тока оптимизированный по возмущающему r,îçäåéñòâèþ сигнал такой формы, чтобы обеспечивался оптимальный переходной процесс по скорости. Заданием для регулятора тока 5 является разность двух сигналов: задающего от регулятора скорости 9 и обратной связи по якорному току от корректирующего звена 8. В этом случае переходной процесс якорного тока аналогичен переходному процессу якорного тока в первом режиме работы привода, так как поведение системы регулирования при включенных корректирующих звеньях и наличии внутренней обратной связи по э. д. с, двигателя эквивалентно поведению системы регулирования без внутренней обратной связи по э. д. с. двигателя и корректирующих звеньев 8 и 11.

Так как при наличии внутренней обратной связи по э. д. с. двигателя системы регулирования не симметрична по управляющему и возмущающему воздействиям, то при приложении статистического момента работает только одно корректирующее звено 8, которое обеспечивает оптимальный переходной процесс якоря тока и скорости двигателя.

Использование предлагаемого способа регулирования скорости двигателя постоянного тока исключает необходимость применения сложного регулятора тока якоря двигателя, состоящего, как правило, из двух усилителей постоянного тока, а также задатчика интенсивности скорости двигателя с нелинейной характеристикой.

Предмет изобретения

Способ управления электроприводом постоянного тока, выполненным по системеподчппенного регулирования с последовательной коррекцией контуров регулирования тока и скорости двигателя, путем подачи на вход регулятора тока сигнала производной тока при управляющем и возмущающем воздействиях, отлича ощийся тем, что, с целью улучшения динамики привода, дополнительно на вход регулятора скорости подают сигнал производной напря>кения задания и при равенстве нулю э. д. с. двигателя сигналы производной тока и производной напряжения задания устраняют, с

406285

Составитель В. Кузнецова

Техред Е. Борисова Корректор T. Добровольская

Редактор В, Фельдман

1I1a zoIlpoca aael! I!a!I ropoacICa>I Tanorpa !1>IIII 1I,aay>I< cIloro o6II acTIIoro уппЗВлпиия ИЗДЕтсльстВ, пОлиГ(3Вфпп II IIIII!>иlloll ToprОВлп

Заказ 1103/4 Изд. М 291 Тира>к 755 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 3К-35, Раушская паб., д. 4/5