Следящий электропривод

 

Сеюв Советски н

Сецрваннетнчаскнн рееттубннк

О Il И С А Н И Е (1ц974333

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 18.03.80 (2! ) 2895330/18-24 (5! )М. Кл.

GT05,В 11/01 с нрнсоединенне1н заявки М!!куднрвтввнньй квннтвт

СССР ао авнам нзобрвтвннй н втнрытн!! (53) УДК 62-»50(088.8) (23)Приоритет

Опубликовано 15.11.82 Бюллетень ¹42

Дата опубликования описания 15. 11.82

Б. Н. Каржавов, В. Н. Бродовский, Ю. П. Рыбкин и В. А. Белоцерковский (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель (54) СЛЕДЯШИЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД

Изобретение относится к электротехнике, а имМ!то к электрическим приводам, прЬдназначенным для управления положением или скоростью исполнительного механизма.

Известны следящие электроприводы, -5 охваченные. главной обратной связью по выходному параметру, например по угловому положению, содержащие вспомогательную (корректирующую) обратную связь, предусмотренную для улучшения динами . ческих характеристик привода (1 j .

Однако привод не обладает высокой точностью при использовании двигателей переменного тока. 15

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и решаемым задачам является следящий привод, содер жащий измеритель сигнала рассогласования, усилитель и исполнительный двига- 2о тель, включенные последовательно, и вспомогательную обратную связь, в цепь которой включено корректирующее устрой ство, снабженное входом по ускорению (23.

В известном устройстве роль датчика ускорения выполняет резистор, включенный последовательно в якорную цепь исполнительного двигателя. Измерение тока якоря исполнительного двигателя для получения информации об угловом ускорении возможно в большинстве электроприводов, в особенности в приводах, работающих на преимущественно инерционную нагрузку.

Однако достаточно простыми средствами это достигается только при использовании в качестве исполнительных двигателей машин постоянного тока. В тех случаях, когда в качестве исполнительных двигателей применяются многофазные машины переменного тока - синхронные и асинхронные, формирование сигнала, пропорционального ускорению, должно предусмат», ривать выделение активной составляющей тока каждой фазы и преобразование полученной,системы переменных напряжений в напряжение постоянного тока, что приводит к достаточно сложной схемкой реализации.

3, 3 97433

КРаМЕ эам О, МРИ ИСПОЛЬЗОВаННИ S Качестве усилителя магнитных усилителей, а также преобразователей энергии на тиристорах и на транзисторах, работающих в режиме переключений, в якорных токах двигателя содержатся высокочас тотные пульсации, обусловленные, в частности, ключевым характером работы силовых элементов. Неблагоприятно сказывается на работе привода также наличие 10 гальванической связи между силовыми цепями управления, возникающей при использовании измерительных резисторов.

Отмеченные особенности ухудшают работу привода. 15

Llenb изобретения - уменьшение высокочастотных помех электропривода.

Поставленная цель достигается тем, что в следящем электроприводе, содержащем последовательно соединенные изме- р0 ритель сигнала рассогласования, усилитель, датчик. тока, двигатель, а также датчик углового положения, подключенный к первому входу измерителя сигнала paccotласования, второй вход которого соеди- 2$ нен через корректирующее устройство с датчиком скорости, выход измерителя сигнала рассогласования соединен со вто -, рым входом корректирующего устройства, выход датчика тока соединен со вторым З0 входом усилителя.

На чертеже приведена функциональная е .схема следящего электропривода.

Злектропривод содержит измеритель 1

33 сигнала рассогласования, усилитель 2, двигатель 3, исполнительный механизм

4, датчик углового положения 5, редук тор 6, корректирующее устройство 7, датчик скорости 8, датчик тока 9. Корректирующее устройство 7 снабжено двумя входами по скорости м и по ускорению E . Вход по скорости корректирую» щего устройства 7 соединен с выходом датчика скорости 8, а вход по ускорению подключен к выходу измерителя сигнала

45 рассогласования 1.

Момеитное управление исполнительным двигателем применяется в ряде случаев для улучшения динамических характеристик привода, в частности, для уменьше50 ния влияния электромагнитной постоянной времени якорной обмотки машины.

При .иецользовании в качестве двигателя

3 машины постоянного тока моментное управление реализуется за счет. придания усилителю 2 свойств регулируемого источника тока. С этой целью он охвачен глубокой отрицательной обратной связью по выходному току, за счет чего ток якоря 1 двигателя 3 устанавливается строго пропорциональным напряжению на входе усилителя 2, т.е. сигналу рассогласования 0„.

Ввиду пропорциональности связи между током якоря и сигналом рассогласования, последний соответствует ускорению привода в той же мере, что и ток якоря, что и обеспечивает реализацию предлагаемого устройства. Оно выгодно отличается от известного электропривода, содержащего измерительный резистор в цепи якоря исполнительного двигателя, отсутствием гальванической связи между силовыми цепями и цепями управления, а также тем, что сигнал рассогласования в отличие от напряжения, пропорционального току якоря, свободен or высокочастотных пульсаций, обусловленных ключевым (импульсным) характером работы силовых элементов усилителя 2.

Отмеченные особенности улучшают характеристики и позволяют упростить схему электропривода.

При использовании в качестве исполнительного двигателя машин переменного тока моментное управление достигается за счет применения частотно-токового способа управления, для которого также характерно питание якорных обмоток синхронных и асинхронных двигателей от многофазного управляемого источника тока., В этом случае предлагаемое уст« .ройство отличавт от известного еще большее упрощение, так как при использовании машин переменного тока для получения сигнала, пропорционального; ускорению за счет измерения тока, необходи1 мо выделить активную составляюшую тока каждой фазы и преобразовать полученную систему переменных напряжений и напряжение постоянного тока, что доста« точно сложно, По схеме, приведенной на чертеже, был изготовлен и испытан макет следящего электропривода мощностью 450 вт.

В качестве исполнительного двигателя применена синхронная машина с частотнотоковым (моментным) управлением. Усилитель выполнен на транзисторах, работающих в режиме переключения, Зксперкментальная проверка подтверждает практическую целесообразность применения следящего электропривода.

Предлагаемый следяший электропривод можетбыть выполнен также KBK скорос:тной. В этом случае выход тахогене5 0743 ратора 8 соединяется с соответствующим входом измерителя 1 сыгнала рассогпасования непосредственно, а датчик 5 нсключается из состава привода.

Источники информацни, принятые во внимание при експертйзе

1. Блейз Е. С., Семенов 10. H., Чемоданов В. К., Якименко Н. М. Динамика электромашинных следящих систем.

М., Энергия, 1967, с. 7 8, рис, 1 1.

15 2. Там же, с. 30, рис. 1-1 (прототип).

Составнтель В. Грибова

Редактор Н. Горват Техред М.Надь КорректорН. Вуряк

Заказ 8699/65 Тираж 914 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, -35, Раущская наб., д. 4/5

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

Формула изобретения

Следящий електропривод, содержащий последовательно соединенные измеритель сигнала рассогласования, усилитель, датчик тока, двигатель, а также датник углового положения, подключенный к первому входу измерителя сигнала рассогласования, второй вход которого соединен через корректирующее устройство с дат33 d чиком скорости, о т л и ч а ro m н Яс я тем, что, с пелью уменьшения высокочастотных помех, выход измери1 зля сигнала рассогласования соединен с вторым входом корректирующего устройства, выход датчнка тока -. с вторым входом усилителя.