Задающее устройство системы тиристорного управления электроприводом постоянного тока

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиик

Социалистическими

Республик ()736349 (6l ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 28.11.77 (2! ) 2547725/24-0 (5! )М. Кл, Н 02 Р 13/16 с присоеаинением заявки,%

Веудауетее«ьа кем«тат (23) Приори гет

ССЕР вв деаан «забьете«ий

«ет«рмт«й

Опубликовано 25.05.80. Бюллетень Лт 19

Вата опубликования описания 28.05.80 (53) УД К 62 1.314. . 1:621.316.722. . 1(088.8) (72) Автор изобретения

В. Г. Баэилевский (7l ) Заявитель (54) ЗАйА 011(ЕЕ УСТРОЙСТВО CHCTEMÛ

ТИРИСТОРНОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к ус пюйствам тирис орного управления электроприводами постоянного тока и предназначено для формирования задающего сигнала, величи-. на которого отображает требуемый закон

S изменения скорости электродвигателя при пуске, торможении н установившемся движении.

При о уаничениях по максимальному . ускорению и интенсивности нарастания

10 ускорения вырабатываемый на входе системы регулирования задающий сигнал должен изменяться во времени по закону чередующихся отрезков парабол (на участках ограничения интенсивности нарастания 15 ускорения) и касательных к ним прямых линий (при ограничении ускорения).

Известно задающее устройство, обеспечивающее отработку выходного напряжения по закону чередующихся парабол и прямых линий, содержащее три операционных усилителя, охваченных отрицательной обратной связью, из которых первый линейный, а второй и третий — интегрр2 торы Щ, Совмещая или разделяя во времени работу интеграторов, получают соответственно параболические и пршюлинейные участки в кривой их выходного напряжения. В цепи обратной связи первого усилит:.зля установлен нелинейный преобразователь, а также предусмотрено устройство для задания тока заряда конденсатора в обратной связи первого интегратора.

Однако сложность реализации и настройки таких устройств отрыцательно сказывается на его надежности.

Наиболее близким техническим решением

K предлагаемому является задающее ройство, состоящее из трех операционных усилителей, из которых первый линейный, . а второй и третий интеграторы, вход первого усилителя через потенциальными разделитель соединен с ограничителем выходного напряжения первого интегратора, благодаря чему это напряжение огражчения является функцией напряжения первого усилителя(21. з 73

Это необходимо для обеспечения устойчивой работы аамкнутой структуры устройства, по=кольку системы с двумя последовательно соединенными интеграторами структурно неустойчивы. Однако при таком построении устройства ввиду того, что структура задающего устройства одноконтурная, не удается контролировать обработку каждого из динамических показателей, характеризующих параболичес10 .кий и прямолинейный .участки процесса в отдельности. Последнее приводит к заметным отклонениям регулировочного процесса от заданного, что отрицательно сказывается на производительности привода. KpoIIe того, пз-эа несовершенства узла стаби1П1заци11, заключающОГОся D ToM, что при вступлении его в действие, п1пряжение ограничения первого интегратора не станет равным нулю, а будет изменяться в пре-20 делах зоны, огранпче1пюй пря1лым падением в диодах Огра1п1ц1теля, появляются пульсации выходного наг рязке1ц1я устройства, Отрицательно влияющие на регулирово 1ные свойства системы в целом.

Пель изобретения — улучшение качества воспроиэ11едения задаЗОшего с."-гг11ала и улучи1е1цле регулировочных свой1ств meIITpoпрлвода.

Поставленная цель достигается ..-зл, что задающее устройство, состоящее из последовательно вклю -е1пплх Операпзю1пп-.1х усилптелей, иэ которых первый является нуль-органом, q выходной-ьнтегратором, и цепи Отрипатель1юй ОбратнОЙ сВЯзи допол1плтез1ьпс снабжено

1 уль орГацо1 1 и ицтсграторозл у oхвачен ьпл11 обратной свя;11 1з, причем вход Ho— пол1п1тель ногo нуль-ю зга11а НОдкхпочеБ к

40 выходу первого нуль-органа. Выход — ко

Входу интегратОр а, я 1 ы xo H второго интегратора через 1зезитор соедз1нен с пнвертируюшим входом первого усилителя.

Введение допол1цлтель11ого контура

45 позволяет повысить точность воспроизвдения задающего напряжения путем контроля показатечей параболического и прямолинейных участков в отдельности. Соединение Выхода дополнииель1юго контура с неинвертируюшим входом первого усилителя обеспечивает устойчивукз работу устройства и повышение качества ста-; билизации по сравнению с известным ус 11зо йс твом °

На фиг. 1 приведена принципиальная

55 схема задающего устройства; на фиг. 2— диаграмма изменения выходного напряжения в функции времени.

9 ф

Задающее устройство (см. фиг.1) состоит из нуль-Органов 1 и 2, интеграторов

3 и 4, резисторов 5,6,7 и 8, Резис тор 9, интегратор 3 и нуль-орган 2 образуют дополнительный контур, который совместно с основным обеспечивают отpB6oTK f параболических GOTKoB B KpH вой вы сод11ого напряжения, Резистор 10, состоящий в цепи отрицательной обратной связи по выходному напряженкю устройства, нуль-органы 1 и 2, резистор 9 и интеграторы 3 H 4 образуют основной контур, формирующий прямолзп1ейные участки в кривой выходного напряжения при постоянстве напряжения

В П17 1 Р) Г5 ННОГО)

Резистор 11,. соединяющий выход интегратора 3. с неинвертируюшим входом нуль-.органа 1, образует цепь стабилизаIrIrH. Эта цепь предназначена для подачи сигнала отрицательной обратной связи по производ1юй выходного напряжения устРзйства.

Зажим 12 предназначен для подачи на него входного управляющего сигнала, а зажзпл 13 — для подачи выходного сигнала задазошего устройства на вход системы

14 автоматического управления электропривода.

На диаграммах позициями обозначены щзавляощий сиГнал 1 5 напряжение 1 6 нуль-органа 1, напряжение 17 нуль ор2 ь напряжение напряжение 19 интегратора 4.

Устройство работает следующим образом. При подаче на Вход 12 управляющеГо сигнала (t =11 ) скачком Возрастает напряжение нуль-органа 1, а также напряжение 17 нуль-органа 2. Это вызывает рост напряжения интегратора 3 по прямолинейному закону. Тогда напряжение 19 интегратора 4 при линейно — возрастающем входном сигнале 18 будет расти по закону параболы.

В момент времени -Е напряжение 18 интегратора 3 станет равным напряжению

16 нуль-органа 1, в случае равенства сопротивления 6 и 9 и под влиянием . сигнала обратной связи, осуществляемой резистором 9, напряжение второго нульI органа 2 снизится до нуля. Рост напряжения интегратора 3 прекратится и будет постоянным в течение времени -, < 1 < °

При Ф =1 закон нарастания напряжения изменится на прямолинейиыи.

Б случае, когда суммарный сигнал

Основной обратной связи и цепи стабилизации на входе первого нуль-органа 1

736349 6 мого закона изменения задающего сигнала, тем самым улучшения регулиров-, вочные свойства электропривода в цея- лом.

5 (резисторы 10 и 11) сравняются.

Управлщощим (резистор 5), напряжение этого нуль-органа Lh также станет ра ным нулю (1 = ). Поскольку нвлр жение 16 является входным для внут- 5 реннего контура, то при равенСтве этого напряжения нулю напряжение второго нуль-органа 2 изменит свой знак на противоположный под влиянием обратной связи (резистор 9) и достигает максимального значения напряежение 17.

Напряжение 10 интегратора 3 начнет уменьшаться по прямолинейному закону, а выходное напряжение 19 —. соответственно по цараболнческому вплоть до уста15

4>< t(4<)

Если в момент времени 1 снять напряжение 16, характер изменения напряжения 19 сохранится (см. фиг. 2).

Стабилизирующий сигнал, пропорциональ- о ный напряжению интегратора 3, ускоряет момент переключения нуль-органа 1 вблизи установившегося значения 19, благодаря чему полностью исключается пере25 регулирование и колебательность выходного сигнала устройства. Вместе с тем сигнал стабилизации не оказывает отрициального воздействия на точность воспроизведения, поскольку в течение переЗо ходного процесса его действия устраняется насыщенным состоянием нуль-органа 1.

Изобретение обеспечивает более высокую точность воспроизведения требуе35

Формула изобретения

Задающее устройство системы тиристорного управления электроприводом постоянного тока, содержащее последовательно соединенные операционные усилители, из которых первый является нульорганом, а выходной — интегратором, и цепь отрицательной обратной связи, о тл и ч а ю щ е е с я тем,. что, с целью улучшения качества воспроизведения задающего сигнала и улучшения регулировочных свойств электропривода, оно дополнительно снабжено нуль-органом и интегратором, охваченными обратной связью причем вход дополнительного нульоргана подключен к выходу первого нульоргана, выход — ко входу интегратора, а выход второго интегратора через резистор соединен с неинвертирующим входом первого усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании¹ 1158144, кл. С 3 Р, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 541255, кл. Н 02 P 5/06

В 66 В 1/30, 1976.

736349

17

Составитель А. Калиниченко

Редактор Т. Зубкова Техред Н. Бабурка Корректор С. Шомак

Заказ 2444/46 Тираж 783 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР

Ho goJIQM изобретении H QTKpblTwO

113035, Москва, Ж-35, Раушскаа наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4