Электропривод постоянного тока

 

ОП ИСАИИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ к мтомкомм свиднкльству

Союз Советск и«

Социаяистическкл

Республик

<п>921014 (61) Дополнительное к авт. санд-ву (22)Заявлено 140380 (21) 2895597/24-07 с присоединением заявки М (33) Приоритет(53)N. Кл.

Н 02 P 5106

Гееудеретеенеьй кеиитет

CCCP

«в делан юебретенне

«етерытк« (53) УДК б21.313 . 2(088. 8) Опубликовано 150432. Бюллетень % 14, Дата опубликования описания 150432 (73) Заявитель

Украинский научно-исследовательский институт станков и инструментов "УкрНИИСИП" (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение. относится к электротехнике и может быть использовано в системах адаптивного управления электроприводзми с широтно-импульс" ными преобразователями или с управляемыми выпрямителями с раздельным управлением.

Известны электроприводы постоям"

) ного тока с широтно-импульсными преобразователями „ содержащие пос" ледовательно соединенные источник сигнала задания, узел сравнения,регулятор частоты вращения, звено с зоной нечувствительности - формирователь импульсов управления, импульс. 15 ный усилитель мощности, двигатель,а .также управляемый ключ, устройство управления этим ключом, дополнительный усилитель. В известных электро-. приводах определяют положение выход" ной координаты регулятора относитель20 но зоны нечувствительности нелинейного Звена - формирователя импульсов управления, осуществляют форсированное прохождение эоны нечувствительности нелинейного. звена - формирова" теля импульсов управления путем увеличения общего коэффициента усиления контура регулирования.при подключении дополнительного .усилителя либо за счет временной подачи на вход регу." лятора частоты вращения сигнала, знак которого определяется знаком задав" щего сигнала, но значительно превосходящий задающий сигнал tl) и t23 .

Недостатком указанных электроприводов является то, что они не компенсируют влияние момента механизма типа сухого трения.

Наиболее близким техническим решением является электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель с датчиками частоты вращения и производной статической составляющей тока .якоря, последовательно соединенные источник задания сигнала,. узел сравнения, регулятор частоты вращения, формирователь импульсов

3 9210 управления с индикатором импульсов, импульсный .усилитель мощности, выход которого подключен к электродвигателю, выход. датчика частоты вращения подключен ко второму входу узла срав- 5 нения, а также управляемый ключ (3 .

Недостатком данного электроприво" да является низкая надежность, обуславливаемая тем, что при сигнале задания, равном нулю, к регулятору час- 10 тоты вращения подключены дополнитель" ные звенья либо изменены параметры регулятора частоты вращения таким образом, что уменьшена интегральная постоянная времени, что приводит к существенному снижению помехозащищенности и возможности дрейфа частоты вращения двигателя.

Цель изобретения - повышение надежности. 20

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены допол. нительный усилитель и релейный элемент, причем вход дополнительного усилителя подключен к выходу источника сигнала задания, а выход его через управляемый ключ, управляющая цепь которого соединена со вторым выходом формирователя импульсов с индикатором импульсов, подключен ко входу релейного элемента, к которому также подключен выход датчика производной статической составляющей тока якоря, выход релейного weмента соединен со вторым входом регулятора частоты вращения.

На чертеже приведена схема пред; лагаемого электропривода.

Электропривод содержит источник сигнала задания (не показан), выход которого подключен к первому входу узла сравнения 1, ко второму входу которого подключен выход датчика 2 частоты вращения. Выход источника .. сигнала задания соединен также со входом дополнительного усилителя 3.

Выход узла сравнения 1 соединен с последовательно соединенными регулятором 4 частоты вращения формирователем 5 импульсов управления с индикатором импульсов, импульсным уси- 5© лителем мощности 6, двигателем 7, датчиком 2 частоты вращения. Электропривод содержит датчик 8 производ" ной статической составляющей тока якоря, состоящий из датчика 9 стати.ческого.тока, один вход которого подключен к выходу двигателя 7, а второй - к выходу импульсного усили14

4 теля мощности 6, и дифференцирующего звена 10, вход которого соединен .с выходом датчика 9 статического тока, а выход является выходом датчика 8 производной статической составляющей тока якоря.

Выход дополнительного усилителя

3 через ключ 11, управляющая цепь которого подключена ко второму выходу формирователя 5 импульсов с индикатором импульсов, подключен ко входу релейного элемента 12, к этому же входу подключен выход датчика

8 производной статической составляющей тока якоря. Выход релейного элемента 12 подключен ко второму вхо" ду регулятора 4 частоты вращения.

- Электропривод работает следующим образом.

В исходном состоянии схемы (0

= О) сигнал на выходе усилителя равен нулю или составляет величину, не превышающую порог релейного элемента 12, ключ 11 замкнут, на выходе датчика 8 производной статического тока якоря также сигнал равен нулю или не превышает порог элемента 12.

На выходе элемента 12 сигнал равен нулю и к регулятору 4 частоты вращения форсирующий сигнал не поступает. . При подаче входного сигнала (Ug>4

Ф О) сигнал на выходе усилителя 3 через замкнутый ключ 11 превышает порог элемента 12 и к регулятору 4 частоты вращения поступает с выхода элемента 12 сигнал, знак которого совпадает с сигналом задания. При этом в регуляторе 4 частоты вращения переходный процесс протекает форсированно, выходная координата регулятора быстро проходит зону нечувствительности формирователя 5 импульсов управления с индикатором импульсов.

При появлении импульсов на выходе указанного формирователя 5 на выходе индикатора импульсов появляется сигнал, переводящий ключ 11 в разомкнутое состояние. Одчовременно начинается рост тока якоря. При наличии момента нагрузки типа сухого трения ток якоря начинает расти, но двигатель стоит. Так как ток якоря растет, то имеет место производная статического тока, на выходе датчика 8 производной статического тока якоря появляется сигнал, превышающий порог срабатыванйя релейного элемента

12, и к регулятору 4 частоты вращеФормула изобретения

Электропривод .постоянного тока, 1s содержащий электродвигатель с датчиками частоты вращения и производной статической составляющей тока якоря, последовательно соединенные источник задания сигнала, узел сраврЕ нения, регулятор частоты вращения, формирователь импульсов управления с индикатором импульсов, импульсный усилитель мощности„ выход которого подключен к электродвигателю, выход йЗ датчика частоты вращения. подключен ко второму входу узла сравнения, а также управляемый ключ, о т л ич а ю шийся тем, чтб, с целью повышения надежности, в него ввещ дены дополнительный усилитель и релейный элемент, причем вход дополнительного усилителя подключен к вы" ходу источника сигнала задания, а выход его через ключ, управляющая

35 цепь которого соединена со вторым выходом формирователя импульсов управления с индикатором импульсов, подключен ко входу релейного элемента, к которому также подключен выход датчика производной статичес, кой составляющей тока. якоря, выход релейного элемента .соединен со вто= рым входом регулятора частоты вращения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свиде ельство СССР

3 11 511661; кл. H 02 P 5/16, 1976.

2. Ааторское свидетельство CCCP и 661704, кл. Н 02 Р 5/16, 1979.

3. Авторское свидетельство СССР йо заявке и 2645331/24-07, кл, Н 02 P 5/06, 1978.

5 921 ния поступает форсирую 1ий сигнал.

Нарастание якорного тока происходит относительно. быстро. При моменте двигателя, равном моменту нагрузки, нарастание статической составляющей тока прекращается, производная ста ,тической составляющей тока равна нулю, на выходе релейного элемента 12 сигнал тоже равен нулю.

При изменении полярности входного сигнала начинается спад тока якоря, на выходе датчика 8 производной статического тока появляется сигнал, превышающий порог срабатывания элемента 12,. форсируется переходный процесс в. регуляторе 4 частоты вра" щения и увеличивается скорость из" менения якорного тока. При вхождении выходной координаты регулятора 4 час таты вращения в зону нечувствитель" ности формирователя 5 импульсов управления на выходе формирователя 5 импульсов управления отсутствуют им" пульсы, ток якоря равен нулю, но замкнут ключ 11, сигнал Hà выходе усилителя 3 больше порога срабатывания релейного элемента 12, сигнал с выхода релейного элемента 12 продал" жает форсировку регулятора 4 часто" ты вращения до выхода выходной каор" динаты регулятора 4 частоты вращения из зоны нечувствительности формирователя 5 импульсов управления..

В дальнейшем работа электровривода аналогична описанному при пуске.

При прекращении подачи задающего .сигнала формирование переходного процесса в регуляторе 4 частоты вращения осуществляется до- спадания якорного тока да нуля как при реверсе, т.е. до вхождения выходной координаты регулятора 4 частоты вращения в зоне нечувствительности фор мирователя 5 импульсов управления.

А в дальнейшем форсировки не происходит, так как хотя и ключ 11 замкнут, но сигнал на выходе усилителя не превышает порог элемента 12.

Переходный процесс s регуляторе

4 частоты вращения проходит форсированно не только при изменении входного сигнала, но и при измене014 6 нии нагрузки на валу двигателя (наброс или сброс нагрузки).

Предложенный.электропривод постоянного тока позволяет повысить на5 дежность, исключив дополнительное воздействие на регулятор частоты .. вращения при отсутствии. задающего сигнала, что существенно-повышает помехозащищенность и исключает so310 можность дрейфа частоты вращения.

921014

Составитель А.Иванов

Редактор Л.Плисак Техред Е.Харитончик Корректор В. Синицкая

Заказ 2375/7.1 Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, N-35, Раушская наб., д. 4/5

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