Устройство для ограничения тока в системе подчиненного регулирования электропривода

 

т ит r но-„,, к - " " " те н л л

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

t о 765961

Ф

-з

Ф.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт.свид-ву t6 635584 (22) Заявлено021178 (21) 2681002/24-07 (51)М. Кл.з

Н 02 Р 5/06 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 230980. Бюллетень ¹ 35

Дата опубликования описания 02.10.80 (53) УДК 62-833

:621.314. .5(088.8) (72) Автор изобретения

В.Я.Ткаченко

Московский ордена Трудового Красного Знамени инженерностроительный институт им. В.В.Куйбышева (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ ТОКА В СИСТЕМЕ

ПОДЧИНЕННОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА

Изобретение относится к управлению электроприводами, в которых т требуется ограничение токов, возникающих в Режимах Разгона и тор- 5 можения, при наличии постоянного по величине реактивного момента нагрузки на валу механизма, например электроприводами механизмов поворота кранов и экскаваторов, антенными электроприводами.

По основному авт. св. В 635584 известно устройство для ограничения тока в системе подчиненного регулирования электропривода, содерmagee последовательно включенные регулятор скорости с блоком ограничения в цепи его обратной связи и регулятор тока, подключенные ко входам соответствующих Регуляторов датчики скорости и тока, и цепь дополнительной обратной связи, содержащую последовательно соединенные блок возведения в квадрат и блок дифференцирования, вход цепи 25 подключен к датчику тока, а выходк регулятору тока.

Недостатком известного устройства является пониженная производительность при наличии постоянного па величине реактивного момента: на валу механизма, так как, обеспечивая одинаковое ограничение величины тока и момента двигателя в режимах разгона и торможения, это устройство не позволяет использовать предельнйе, допустимые по условиям механической прочности, величины ускорений в режиме разгона (при условии использования допустимых ускорений в режиме торможения), что снижает производительность механизма.

Цель изобретения — повышение производительности механизма.

Это достигается тем, что устройство для ограничейия тока в системе подчиненного регулирования электропривода по авт. св. н 635584, содержащее последовательно включенные регулятор скорости с блоком ограничения в цепи его обратной связи и регулятор тока,.подключенные ко входам соответствующих регуляторов датчики скорости и тока, образованную последовательно соединенными блоком возведения в квадрат и блоком дефференцирования цепь дополнительной обратной связи, вход которой подключен к датчику тока, а

765961 выход — к регулятору тока, снабжено релейным усилителем, вход которого соединен с выходом датчика скорос-, ти, а выход подключен ко входам регулятора тока и блока возведения в квад рат.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором приведена функциональная схема предложенного устройства.

Устройство содержит регулятор скорости 1 с блоком ограничения 2 в цепи его обратной связи, регулятор тока 3, преобразователь.4, питающий двигатель 5, датчики скорости .б и тока 7, выходы которых подключены ко входам регуляторов скорости 1 и тока 3 соответственно.

Кроме того, к выходу датчика тока

7 подключен блок 8 возведения в квадрат, который через блок дифференцирования 9 соединен со входом регулятора тока 3. В устройство введен релейный усилитель 10, вход которого соединен с выходом датчика скорости 6, а выход подключен ко входам регулятора тока 3 и блока

8 возведения в квадрат. В цепи обратной связи релейного усилителя

10 включен блок ограничения 11.

Устройство. работает следующим образом.

Релейный усилитель 10 имеет большой коэффициент усиления (сопротивление в цепи его обратной связи более, чем на порядок, превышает его входное сопротивление), благодаря чему практически сразу после появления сигнала на выходе датчика скорости 6 на выходе этого усилителя появляется постоянное напряжение, величина которого определяется блоком ограничения 11 в цепи обратной связи релейного усилителя 10, а знак этого напряжения определяется знаком скорости, т.е. знаком выходного сигнала датчика скорости 6. При этом выходное напряжение релейного усилителя, т.е. уровень ограничения блока 11, выбирается пропорциональным реактивному моменту нагрузки на валу механизма, определяемому, например, кали:ием "сухого" трения на этом валу.

При разгоне выходной сигнал релейного усилителя 10 складывается на входе регулятора тока 3 с выходным сигналом регулятора скорости 1.

При этом выходной сигнал релейного усилителя 10 обеспечивает задание величины тока (и момента двигателя), равного величине статического тока, пропорционального величине постоянного реактивного момента нагрузки на валу механизма, а выходной сигнал регулятора скорости 1 определяет величину динамического тока (и момента) двигателя, которая выбирается равной произведению момента инерции на допустимое максимальное ускорение, т.е. разгон будет происходить с максимальным допустимым ускорением, что сократит время разгона и тем самым повысит производительность механизма.

При торможении изменяется знак выходного сигнала регулятора скорости 1, но знаки реактивного мо © мента нагрузки и выходного напряжения релейного усилителя остаются прежними. При этом выходной сигнал регулятора скорости 1 на выходе регулятора тока 3 будет определять отклонение момента двигателя от ве личины реактивного момента нагрузки, т.е. динамический момент (и ток) двигателя, что обеспечит и в режиме торможения максимальную допустимую величину ускорения.

20 При изменении знака скорости изменяется знак реактивного момента нагрузки, но одновременно изменяется знак выходного напряжения релейного усилителя 10, обеспечивающего задание величины момента двигателя (и тока), направленного навстречу реактивному моменту нагрузки, а выходной сигнал регулятора скорости

1 по-прежнему будет определять динамический ток и динамический момент двигателя, обеспечивающий разгон и торможение с максимальным допустимым ускорением.

Выходной сигнал релейного усили. теля 10, пропорциональный статичес35 кому току двигателя, на входе блока возведения в квадрат 8 алгебраически суммируется с выходным сигналом датчика тока 7, пропорциональным полному току двигателя, причем эта

40 сумма пропорциональна динамическому току двигателя.

На.выходе блока 8 возведения в квадрат сигнал пропорционален квадрату динамического тока со знаком, 45 соответствующим знаку этого тока.

Тогда на выходе блока дифференцирования 9 сигнал пропорционален произведению динамического тока на его производную, О Если величина динамического тока или скорость его изменения увеличивается, то увеличивается выходной сигнал блока дифференцирования 9, причем тем больше, чем ближе величина динамического тока к граничному значению. Этот сигнал поступает на вход регулятора тока 3, складываясь с выходным сигналом датчика тока 7, усиливает тем самым отрицательную обратную связь и увеличивает эффекфо тивность ограничения тока, снижая

его максимальные значения во время переходных процессов при разгоне и торможении двигателя. Кроме того, если в системе возникают колебания тока, то дополнительный сигнал об765961

Составитель В.Кузнецова

Техред М. Левицкая

Корректор С.Шекмар

Редактор В.Фельдман

Заказ 2

51 Тираж 783

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписнбе

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ратной связи с выхода блока дифференцирования 9, возрастающий с увеличением амплитуды и частоты колебаний, а также с увеличением величины динамического тока, способствует эффективному гашению этих колебаний и ограничению динамических выбросов тока. При этом благодаря .подключению ко входу блока возведения в квадрат 8 выхода релейного усилителя 10 обеспечивается симметричность переходных процессов относительно величины реактивного момента нагрузки и одинаковые динамические характеристики устройства на пределах ограничения тока обоих . знаков, так как при этом рабочие точки нелинейной характеристики блока возведения в квадрат 8 будут расположены симметрично относительно начала координат этой характеристики. Это позволит обеспечить оптимальную настройку устройства и минимальное время регулирования как в режиме разгона, так и в режиме торможения, что также способствует повышению производительности механизма.

Таким образом, изобретение позволяет повысить производительность механизма с постоянным реактивным моментом нагрузки на валу за счет обеспечения максимального допустимого ускорения как в режиме разгона, так и в режиме торможения и мо» жет применяться, например, в электроприводах механизмов поворота кранов и экскаваторов, в антенных электроприводах и др.

Формула изобретения

Устройство для ограничения тока. в системе подчиненного регулирования электропривода по авт. св.

Р 635584, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности механизма, в него введен релейный усилитель, вход которого соединен с выходом датчика скорости, а выход подключен ко входам регулятора тока и блока возведения в квадрат.