Устройство для регулирования скорости электродвигателя

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советскмх

Соцмалмстмчесмих

Ресттубпнк (6! ) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 05.03.80 (2! ) 2891 106/24-07

Э (51$ М. Кл.

Н 02 P 5/06 (23) Приоритет - (32) 06.03.79

Государственнь и комитет

СССР

ll0 делам нэобретеннй и открытий (31) 25036/79 (33) Япония

Опубликовано 23.02.83. Бюллетень Рй 7 (53) УДК621.316. .71 8.5 (088.8) Дата опубликования описания 25.02.83

И ностра нцы

Кацуо Кобари и Есиаки Хатисука (Япония) (72) Авторы изобретения

И иост ра нна я фирма

"Фуцзицу Фанук Лимитед (Япония) (7I) Заявитель

Изобретение с тносится к электротехнике и может быть использовано цля управления электродвигателем постоянного тока, Известно устройство, содержащее электродвигатель, вал которого сочленен с валом тахогенератора, блок задания, усилитель и сумматор $1).

Однако в данном устройстве в диапазоне скоростей, где противоэлектродвижушая сила электродвигателя относительно мала в сравнении с напряжением иоточника энергии, регулирование по пепи обратной связи можно осуществлять при некотором определенном коэффициенте усиления схемы управления. В диапазоне больших скоростей, где противоэлектродвижущая сила электроцвигателя. относи тельно велика в сравнении с напряжением источника питания, регулирование по пепи обратной связи осуществляется при уменьшенном коэффициенте усиления в режиме разгона электродвигателя и с увеличенным коэффициентом усиления в режиме торможения. Уменьшение коэффициента усиления при разгоне приводит к увеличению времени разгона, что затягивает процесс запуска электродвигателя, тогда как увеличение коэффициента усиления при торможении приводит к искрению ца коллекторе электродвигателя и, следовательно, к нестабильной работе схемы управления.

Наиболее близким к изобретению as10 ляется устройство для регулирования скорости электродвигателя, содержащее две цепи, одна из которых составлена из . последовательно соединенных пропорционально-интегрирующего усилителя, первого сумматора и усилителя мощности, а другая — из инвертора, связанного с первым входом второго сумматора, и усилителя мощности, выходы усилителей мощности подключены к вхоцам третьего

20 сумматора, выход которого снабжен выводами для подключения к якорной обмотке электродвигателя, вход пропорциональноинтегрирующего усилителя подключен к выходу четвертого сумматора, к первому входу которого подключен блок задания, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ

ЭЛЕКТРОД И!ГЛТЕ ЛЯ

9999 а второй вход подключен, соответственно, к инвертору, тахогенератору, вал которого сочленен с валом электродвигателя, и связан с вторым входом первого сум-. матора, первый вход которого объединен с вторым входом второго сумматора (2j. . В известном устройстве сигнал обратной связи по скорости поступает на сумматоры и уменьшает величину сигналов смещения, тем самым уменьшая коэффи- 16 циент усиления системы при торможении.

Таким образом в данном устройстве исключается возможность возникновения искрения на коллекторе электродвигателя.

Однако уменьшение коэффициента уси- 1$ ления системы при разгоне электродвигателя затягивает время разгона электродвигателя, что приводит к ухудшению регулировочных характеристик электродвигателя. 20

Целью изобретения являетс ч улучшение регулировочных характеристик электродвигателя постоянного тока за счет предупреждения уменьшения коэффициента усиления системы при разгоне электро- 2S двигателя.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены соединенные между собой блок определения режима и блок коммутации, причем блок. определе- щ ния режима соединен с блоком задания и выходом пропорционально-интегрирующего усилителя, вход блока коммутации подключен к второму входу четвертого сумматора и выходу инвертора, а выходысоответственно к второму входу первого сумматора и первому входу второго сумматора.

Кроме того, блок коммутации выполнен в виде двух переключающих контакторов, причем подвижные контакты образуют выходы блока коммутации, а попарно объединенные первые и вторые неподвижныэ KDIiTQKTbl контакторов образуют входы блока коммутации.

Блок определения режима содержит два элемента определения полярности, две схемы НЕ и две схемы И, выход каждого элемента определения полярности сигнала подключен к входам схем И, причем к одной схеме И непосредственно, 30 а к другой — через схемы НЕ, причем входы элементов определения полярности сигнала образуют вход, а выходы схем

И вЂ” выход блока определения режима.

И

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Устройство для регулирования скорости :-лектродвигателя содержит две цели, 90 4 одна из которых составлена из по.ледовательно соединенных пропорционально-интегрирующих усилителя 1, сумматора 2 и усилителя 3 мощности, а другая — из инвертора 4, связанного с первым входом сумматора 5, и усилителя 6 мощности, выходы усилителей 3 и 6 подклк чены к входам сумматора 7, выход которого снабжен выводами для подключения к якорной обмотке электродвигателя

8, вход пропорционально-интегрирующего усилителя 1 подключен к выходу сумматора 9, блок 10 задания, подключенный к первому входу сумматора 9, второй вход которого подключен, соответственно, I к инвертору 4, тахогенератору 11, вал которого сочленен с валом электродвигателя 8 и связан с вторым входом сумматора 2, первый вход которого объединен со вторым входом сумматора 5, соединенные между собой блок 12 определения режима и блок 13 коммутации, причем блок 12 соединен с блоком 10 и с выходом пропорционально-интегрирующего усилителя 1, входы блока 3 коммутации подключены, соответственно, к второму входу сумматора 2 и к первому входу сумматора 5. Блок 13 коммутации выполнен в виде двух переключающих контакторов, причем подвижные контакты 14 и 15 образуют выходы блока 13, а попарно объединенные неподвижные контак ты 16,17 и 18, 19 образуют входы блока 13 коммутации.

Блок 12 определения режима содержит два элеменъа 20 и 21 определения полярности, две схемы 22 и 23 НЕ, и две схемы 24 и 25 И, выходы элементов 20 и 21 подключены к входам схем

24 и 25 И, причем к схеме 25 И непосредственно, а к схеме 24 И - через схемы 22 и 23 НЕ, причем входы элементов 20 и 21 образуют вход, а выходы схем 24 и 25 И вЂ” выход блока 12 определения режима.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал обратной связи по скорости S g, полученный от тахогенератора 11,соединенного с электродвигателем 8, непосредственно поступает на сумматор 2 изменения коэффициента усиления при пуске электродвигателя и через инвертор 4 поступает на сумматор изменения коэффициента усиления при торможении электродвигателя. В результате поступающие сиг налы уменьшают величины сигналов смещения, поступающих на сумматоры 2 и 5, тем самым уменьшается коэффициент

1 . Устройство для регулирования скорости электродвигателя, содержащее две цепи, одна из которых составлена из последовательно соединенных пропорционально-интегрирующего усилителя, первого сумматора и усилителя мощности, а другая — из инвертора, связанного с пер вым входом второго сумматора, и усилителя мощности, выходы усилителей мощности подключены к входам третьего сумматора, выход которого снабжен выводами для подключения к якорной обмотке электродвигателя, вход пропорциональноинтегрирующего усилителя подключен к выходу четвертого сумматора, к первому входу которого подключен блок задания, а второй вход подключен, соответственно, к инвертору, тахогенератору, вал которого сочленен с валом электродвигателя, и связан с вторым входом первого сумматора, первый вход которого объединен с вторым входом второго сумматора, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения регулировочных характеристик электродвигателя постоянного тока, в него дополнительно введены соединенные между собой блок определения режима и блок коммутации, причем блок определения режима соединен с блоком задания и выходом пропорционально-интегрирующего усилителя, вход блока коммутации подключен к второму входу четвертого сумма5 . 9999 усиления системы при.торможении электродвигателя. Выходные сигналы усилителей 3 и 6 мощности суммируются в сумматоре 7 для получения выходного сигнала, который поступает на электродвигатель 8 постоянного тока. В сумматоре 9 из сигнала блока 10 задания скорости Sq в1читается сигнал обра1 ной связи по скорости Sg . Выходной сит нал E, . сумматора 9 поступает на уси- 16 литель 1, эта схема вырабатывает выходной сигнал Aq, пропорциональный значению сигнала . Блок 1 2 определения режиме предназначен для определения режима работы электродвигателя 8, 1$

Сигналы с выхода олока 10 задания и с выхода усилителя 1 поступают на входы блока 12 определения полярности. В блоке 12 с помощью элементов 20 и 21

:определения полярности определяется по- 20 лярность сигнала Sc и полярность сигнала "Д . Элемент 20 определения полярности вырабатывает выходной сигнал

"О в случае прихода отрицательного входного сигнала, что соответствует ко- 25 маиде. на торможение и вырабатывает выходной сигнал "1 в случае прихода положительного сигнала, соответствующего команде на разгон электродвигателя. Элемент 21 определения полярности и вырабатывает выходной сигнал "О" по приходу отрицательного входного сигнала, представляющего отрицательное значение Ag, в случае, когда сигнал обратной связи по скорости Qq больше сигна- З

35 ,ла заданной скорости S, и вырабатывает выходной сигнал "1"по приходу поло- . жительного входного "сигнала, представляющего положительное значение А в случае, когда сигнал заданной скорости

Sy больше сигнала обратной связи по скорости S<

Выходные сигналы элементов 20 и 21 определения полярности сравниваются схемами НЕ 22 и 23 и схемами И 24 и

25. Схема И 25 вырабатывает на выходе выходной сигнал 1" лишь тогда, когда оба выходных сигнала элементов 20 и

21 определения полярности равны 1", а схема И 24 вырабатывает на выходе

18 в этом случае сигнал O . Toraa не- подвижный контакт 18 замыкается, так как на обмотку реле поступает напряжение, а неподвижный. контакт 19 замыкается, так как на обмотку реле не поступает юпряжение. Схема И 24 вырабатываЫ ет выходной сигнал 1 лишь тогда, когда оба выходных сигнала элементов 20 и 21. определения полярности равны нулю, 90 4 а схеме И 25 вырабатывает в это время выходной сигнал 0»; при этом замыкаются неподвижные контакты 17 и неп:здвижный контакт 16 и:-ь-за снятия напряжения с контактора 26 Р4 -А. Подвижные контакты 28 и 29 являются вых.яами блока коммутации с неподвижными контактами 17.

Когда выходные сигналы элементов

20 и 21 определения полярности равны оба или единице или нулю, то полярность сигнала, соответствующего заданной ско рости 5, и полярностЬ сигнала А равного А (5c -Sg), будут выражены согласно одному из двух случаев

70 и А/Q-Q /70;, (1) с0 и А/Я„- /(0. (2)

Таким образом, в предлагаемом устройстве учитывается режим работы электродвигателя, что позволяет обеспечить хорошие регулировочные характеристики электродвигателя. форм ула изобретения

7 999990 8 тора и выходу инвертора, а выходы - со- непосредственно, а к другой — через ответственно к второму входу первого схемы НЕ, причем входы элементов опресумматора и первому входу второго сум- деления полярности сигнала образуют мат ора. вход, а выходы схем И вЂ” выход блока

2. Устройство по п. 1, о т л и ч à - g определения режима. ю ut е е с я тем, что блок коммутации выполнен в виде двух переключающих кон- Источники информации, такторов, причем подвижные контакты o6- принятые во внимание при экспертизе разуют выходы блока коммутации, а по- 1. Авторское свидетельство СССР, парно объединенные первые и вторые Ю N 586534, кл. Н 02 P 5/06, 1978. неподвижные контакты контакторов обра- 2. Контроллеры и серводвигатели позуют входы блока коммутации. стоянного тока фирмы Гэттис . Руковод3. Устройство .по п. 1, о т л и ч à - ciao по наладке н обслуживанию. ю щ е е с я тем, что блок определения (Qettys 0C Control lers and Servo Hotors, режима соцержит два элемента определе- 1$ installation i .Naintenance8anual) . ния полярности,. две схемы НЕ и две Справочник, изданный фирмой "Геттис схемы И, выход каждого элемента опре- Мануфэкчуринг Компани Инкорпорейтед", деления полярности сигнала подключен к штат Висконсин, CIllA, изд-е 2-е, 1975, входам схем И, причем к одной схеме И c.. 3.22-2 .25.

ВПИИПИ Заказ 1197/81 Тираж 685 Поцпнспо»

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