Устройство для управления вентильнымэлектроприводом

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБВЕТЕН ИЯ

" К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соаетскик

Социалистические

Республик (ii) 838988.

4r

1 г (61.) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.06.79 (21) 2779738/24-07 (53)M. Кд.

Н 02 P 5/06 с присоединением заявки М

Гоаудеротееииый комитет (28) Приоритет по лелем иэобретеиий

H открытий

Опубликовано 15.06.81. Бюллетень ¹ 22 (53) УДК 621.316..718 (088.8) Дата опубликования описания 15.06.81

А. А. Сиротин, В. Л. Кацевич, В. В. Королев и А. А. Никольский (72) Авторы изобретения . 1 Щ ОЗ р д «р

, Ъ.

Ф

I " - -: —:::..:з.*,.". р у 1 (Московский ордена Ленина энергетический институт ! ! (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫМ

Э ЛЕКТРОПРИВОДОМ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для управления электроприводом, выполненным по системе управляемый вентильный преобразователь— двигатель постоянного тока, и может быть использовано, если к вентильному электроприводу предъявляются требования предельного быстродействия по скорости.

Известны устройства, предназначенные для получения высокой точности регулирования скорости вентильных электроприводов в переходных процессах путем применения последовательных и параллельных корректирующих устройств в виде линейных динамических звеньевЛ1.

Однако при попытке получения с помощью таких устройств предельного быстродействия вентильного электропривода в системе возникают автоколебания или же резко ухудшается качество регулирования скорости на интервале проводимости вентилей, что неприемлемо для систем электропривода с высокими тре о20 ваниями по точности в динамике.

Наиболее близким к изобретению по техни. ческой сущности является устройство для управления вентильным электроприводом, содержащее последовательно соединенные источник задающего напряжения, сумматор, нелинейное звено, блок перемножения, суммирующий усилитель со смещением, вентильный преобразователь, нагруженный на электродвигатель, и датчик угловой скбрости электродвигателя.

Такое устройство обеспечивает высокое быстродействие системы в режиме токоограниченияЫ1 °

Недостаток его заключается в том, что при токе якоря, меньшем допустимого, это устройство никакого влияния на переходные процессы по скорости не оказывает, а следовательно не гарантирует при этих условиях высокой точности и качества регулирования скорости.

Целью изобретения является повышение точности регулирования скорости вентильного элек тропривода в переходных режимах и улучшение качества переходного процесса на каждом интервале проводимости вентилей при отсутствии ограничения тока якоря.

Для достижения указанной цели в устройст во для управления вентильным электроприво838988

f (4ад.ср. Q) дом введены дополнительный суммирующий усилитель со смещением и датчик углового ускорения электродвигателя, причем второй вход блока перемножения соединен с выходом дополнительного суммирую|пего усилителя, первый вход которого подключен к выходу датчика ускорения, а выход датчика угловой скорости подключен ко вторым входам суммирующих усилителей и сумматора.

Нелинейное звено воспроизводит нелинейную зависимость, близкую по форме к экспоненте.

На фиг. 1 показана структурная схема устройства; на фиг. 2 — временная диаграмма его работы; на фиг. 3 — расчетная кривая переходного процесса при отработке скачка задания по скорости для двигателя типа ПГТ вЂ” 2 при трехфазной нулевой схеме выпрямления преобразователя.

Электропривод содержит последовательно соединенные источник задающего напряжения

0з, сумматор 1, нелинейное звено ", блок 3 перемножения, суммирующий усилитель 4 со . смешением, вентильный преобразователь 5, нагруженный на электродвигатель 6, и датчик

7 угловой скорости электродвигателя. Кроме этого устройство содержит дополнительный суммирующий усилитель 8, выход которого соединен со вторым входом блока 3 перемножения, и датчик 9 углового ускорения электродвигателя, выход которого соединен с первым входом дополнительного усилителя 8.

Выход датчика скорости подключен ко вторым входам суммирующих усилителей 4 и 8.

Устройство работает следующим. образом.

При отклонении угловой скорости Q двигателя от заданного среднего значения QIaII cp на входе вентилького преобразователя формируется сигнал управления U как функция текущих значений скорости й,ускорения Q и задания йод ср, обеспечивающий включение очередного вентиля с углом регулирования QI (фиг. 2). Величина а, при этом должна быть такова, чтобы обеспечить временной функции скорости Q(t) достижение за один интервал проводимости вентиля, если координаты системы не выходят за пределы ограничений, величины 1" ад ср в момент времени t„соответствующий моменту включения вентилей в заданном установившемся режиме с утлом, регулирования а . С достаточной степенью точности зависимость сигнала управления U> в функции текущих координат системы Q, Q и задания Озадср может быть представлена в ыражением

Uy = 1(абзац.ср. Q) x (KI — K2 — Кз 0) +

+К4+К5В где KI Kg K3 > K4 К -- постоянные коэффицие.пы; — нелинейная зависимость, близкая по форме к экспоненте.

При изменении сигнала задания U> на выходе сумматора 1 возникает раэностный сигнал, пропорциональный величине Й вЂ” Г1 Этот сигнал проходит через нелинейное звено 2, перемножается в блоке 3 с выходным сигналом суммирующего усилителя 8 и после

10 суммирования с сигналом смешения 0смц1 и сигналом, пропорциональным скорости Й, формирует необходимый сигнал управления

Uy. При этом на вход суммирующего усилителя 8. поступает сигнал смешения Нсм и сигналы, пропорциональные скорости Q и ус1 корению Q.

Кривая на фиг. 3 показывает, что предлагаемое устройство обеспечивает переходный процесс, практически заканчивающийся на вто20 ром интервале проводимости вентилей. Незначительное перерегулирование на первом интервале проводимости вызвано в данном случае неточностями аппроксимации нелинейной зависимости нелинейного звена. Применение данно25 го устройства в вентильных электроприводах постоянного тока позволит повысить точность регулирования скорости в переходных процессах.

Формула изобретения

Устройство для управления вентильным электроприводом, содержащее последовательно соединенные источник задающего напряжения, сумматор, нелинейное звено, блок перемноже ния, суммирующий усилитель со смешением, 35 вентильный преобразователь, нагруженный на электродвигатель, и датчик угловой скорости электродвигателя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности регулирования скорости электродвигателя в пере40 ходных режимах и улучшения качества переходного процесса на каждом интервале проводимости вентилей, в него введены дополнительный суммирующий усилитель со смещением и датчик углового ускорения электро45 двигателя, причем второй вход блока перемножения соединен с выходом дополнительного суммирующего усилителя, первый вход которого подключен к выходу датчика ускорения, а выход датчика утловой скорости

50 подключен ко вторым входам указанных усилителей и сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Динамика вентильного электропривода

55 постоянного тока. Под ред. Поздеева А. Д., M., "Энергия", 1975, с. 224.

2. Авторское свидетельство СССР N 640409, кл. Н 02 Р 5/06, )978.

838981

Ес

Составитель В. Самохин

Техред Ж. Кастелевич

Редактор И. Несп,рова

Корректор C. Щомак

Заказ 4471/88

Тираж 730

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Поднисное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4