Электропривод постоянного тока

 

п 8ll470

ОП ИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Ооветскил

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.04.79 (21) 2745585/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.03.81. Бюллетень № 9 (51) М. Кл.

Н 02Р 5/06

Государственный комитет (53) УДК 621.316.7 (088.8) по делам изобретений

-исследовательскии институт с и инструментов (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике, а именно к быстродействующему электроприводу постоянного тока с широким диапазоном регулирования частоты вращения и может быть использовано в электроприводах подач металлорежущих станков.

Известен электропривод постоянного тока, содержащий последовательно соединенные электродвигатель с датчиком частоты вращения, импульсные усилитель мощности 10 и модулятор, регулятор частоты вращения, соединенного с ключом и узлом сравнения сигналов задания и датчика частоты вращения (1).

Наиболее близким к изобретению по тех- 15 нической сущности является устройство, содержащее электродвигатель с датчиком частоты вращения, импульсные усилитель мощности и модулятор, регулятор частоты вращения, один вход которого соединен с ключом, а второй — с усилителем ошибки и узлом сравнения сигналов задания и датчика частоты вращения (2).

Недостатком этих устройств является их сложность и ненадежность в работе в переходных режимах в результате автоколебаний в переходных характеристиках звеньев.

Целью изобретения является повышение надежности и упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены индикатор наличия сигнала ошибки с зоной нечувствительности и индикатор полярности сигнала ошибки, причем входы индикаторов подключены к выходу усилителя ошибки, а выход индикатора полярности сигнала ошибки соединен с ключом, управляющий вход которого соединен с выходом индикатора наличия сигнала ошибки.

На чертеже приведена схема электропривода постоянного тока.

Электропривод содержит последовательно соединенные узел 1 сравнения сигналов задания и датчика частоты вращения, регулятор 2 частоты вращения, импульсный модулятор 3, импульсный усилитель 4 мощности, электродвигатель 5, датчик 6 частоты вращения. К узлу сравнения подсоединен вход усилителя 7 сигнала ошибки, к его выходу подсоединены индикатор 8 полярности сигнала ошибки и индикатор 9 наличия сигнала ошибки, причем выход индикатора

9 подсоединен к управляющему входу ключа 10, через который выход индикатора 8 подсоединен к регулятору 2 частоты вращения.

Электропривод работает следующим образом.

811470

В исходном состоянии, т. е. при сигнале задания, равном нулю, сигнал на выходе регулятора 2 равен нулю, отсутствуют импульсы на выходе модулятора 3, электродвигатель стоит, сигнал на выходе усилителя 7 равен нулю, ключ 10 разомкнут, на выходах индикаторов 9 и 8 сигналы равны нулю.

Величина зоны нечувствительности индикатора 9 выбирается так, чтобы помехи на входе электропривода, усиленные усилителем 7, собственный уход нуля усилителя 7 и сигнал на выходе его, соответствующий величине статической ошибки, не превышали величины этой зоны и не вызывали ложного включения ключа 10.

Величина зоны нечувствительности индикатора 8 должна быть меньше зоны нечувствительности индикатора 9, и в пределе может быть равна нулю. При подаче сигнала задания величина ошибки равна сигналу задания, при этом срабатывают индикаторы 8 и 9, что приводит к замыканию ключа 10, который подает в регулятор частоты вращения форсирующий сигнал, полярность которого одинакова с полярностью ошибки. Это приводит к быстрому протеканию переходного процесса в приводе до момента, когда частота вращения электродвигателя достигнет такого значения, при котором ошибка, усиленная усилителем 7, становится меньше зоны нечувствительности индикатора наличия ошибки.

Как только сигнал ошибки на выходе усилителя 7 становится меньше зоны нечувствительности индикатора ошибки, ключ 10 отключает форсирующий сигнал, и далее переходный процесс развивается в соответствии с реально существующей величиной ошибки на входе регулятора частоты вращения.

Процесс ускорения переходного процесса в электроприводе происходит также при колебаниях момента нагрузки. Например, момент нагрузки электродвигателя увеличился. Это приводит к уменьшению значения частоты вращения электродвигателя, увеличению величины ошибки, срабатыванию индикатора наличия сигнала ошибки, включению ключа 10 и форсированию переходного процесса в регуляторе 2 и в электроприводе в целом.

Форсирующий сигнал, поступающий с выхода индикатора 8 в регулятор 2, может находиться в различной зависимости от величины сигнала ошибки.

Если необходимо, чтобы форсирование регулятора частоты вращения производилось постоянным сигналом, не зависящим от величины ошибки, то индикатор полярности сигнала ошибки выполняется в виде релейного элемента. В случае необходимости иметь прямую пропорциональную зави10

60 симость между величиной ошибки и величиной форсирующего сигнала индикатор полярности сигнала ошибки выполняется в виде усилителя постоянного тока.

При обратно пропорциональной зависимости между сигналом ошибки и форсирующим сигналом индикатор 8 выполняется в виде 2-х звеньев — релейного элемента и усилителя постоянного тока, которые соединены своими входами и выходами, причем выходы должны быть разнополярными, т. е. должно происходить вычитание сигнала усилителя постоянного тока из сигнала релейного элемента.

Вид статических характеристик индикатора полярности сигнала ошибки показан для всех 3-х случаев на чертеже (над звеном

8). Во всех рассмотренных случаях статическая характеристика индикатора полярности сигнала ошибки может быть как без зоны нечувствительности, так и с зоной нечувствительности, но меньшей, чем у индикатора наличия сигнала ошибки.

Предлагаемое устройство отличается от известных простотой реализации настройки и более высокой надежности в работе в переходных режимах при малых частотах вращения, поскольку корректирующая обратная связь в регуляторе частоты вращения остается постоянно подсоединенной, что исключает появление автоколебаний в переходных режимах при широком диапазоне регулирования (1: 30000) частоты вращения двигателя.

Формула изобретения

Элс;;тропривод постоянного тока, содер>кащий последовательно соединенные электродвигатель с датчиком частоты вращения, импульсные усилитель мощности и модулятор, регулятор частоты вращения, один вход которого соединен с ключом, а второй — с усилителем ошибки и узлом сравнения сигналов задания и датчика частоты вращения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения электропривода, в него введены индикатор наличия сигнала ошибки с зоной нечувствительности и индикатор полярности сигнала ошибки, причем входы индикаторов подключены к выходу усилителя ошибки, а выход индикатора полярности сигнала ошибки соединен с ключом, управляющий вход которого соединен с выходом индикатора наличия сигнала ошибки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2498332, кл. Н 02Р 13/16, 20.06.77.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2535062, кл. Н 02Р 13/16, 20,10.77, 811470

Редактор Ж. Рожкова

Заказ 513j3 Изд. № 215 Тираж 749 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель Ю. Воробьев

Техред И. Пенчко

I — ! — 3»

Корректоры: В. Нам и Л. Орлова