Регулируемый электропривод Советский патент 1984 года по МПК H02P5/06 

1

Изобретение относится к электротехнике, а именно к автоматизированному электроприводу постоянного тока и может быть использовано в электроприводах балансировочных станков с широким диапазоном масс, маховых моментов и частот вращения балансируемых роторов.

Известен электропривод, содержавши электродвигатель, подключенный к выходу преобразователя, входом подключенного к блоку управления, блок задержки с выходным реле, кон такт которого соединен с вькодом блока управления lj .

Электропривод обеспечивает широкий диапазон регулирования и высокое качество статических и динамических характеристик. Управление инверторным режимом работы (торможение электродвигателя) в электроприводе построено в функции времени, что поз воляет затормозить электродвигатель до полной остановки без дополнительной подстройки только в том случае, если приведенный к налу маховый момент балансируемого ротора в 2-3 раза превьппает маховый момент якоря электродвигателя, а время торможения составляет 1,5-2с. По истечении вьщержки времени контакт выходного реле шунтирует выход блока управления преобразователя на нулевую шину, препятствуя переходу двигателя в режим самохода, возможного из-за дрейфа нуля блока управления после снятия задающего напряжения.

В универсальных балансировочных станках, где приведенный к валу маховый момент балансируемого ротора в десятки, а то и в раз превышает маховый момент якоря приводного электродвигателя, а торможение в зависимости от типа стднка и характеристики балансируемого ротора может продолжаться от нескольких секунд до нескольких минут управление инварторным режимом работы привода в функции времени становится невозможным без снижения производительности (частые перенастройки уставки срабатывания блока задержки, появление свободного выбега балансируемого ротора при преждевременном срабатывании выходного реле или режима самохода при запоздалом срабатывании выходного реле.

178062

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является

регулируемый электропривод, содержа1ЦИЙ электродвигатель постоянного то5 ка, подключенный к выходу преобразователя, последовательно соединенные источник задающего напряжения, коммутатор, .задатчик частоты вращения, блок управления, выход которого соеtO динен с входом преобразователя, а второй вход соединен с тахогенератором, вал которого сочленен с валом электродвигателя, блок задержки с выходным реле, один вьшод катушки 15 которого соединен с блоком задержки через контакты коммутатора, а второй вьшод катушки выходного реле соединен с нулевой шиной, которая через контакт вькодного реле соединена с

20 выходом блока управления. Кроме того, электропривод содержит подключенные к тахогенератору последовательно соединенные выпрямительный мост и триггер 2J ,

5 Недостатком известного электропривода является преждевременное прерывание инверторного режима работы вследствие наличия зоны нечувствительности триггера, обусловленной нед линейностью характеристики выпрямительного моста в зоне низких напряжений (выходное напряжение тахогенератора при 15 об/мин 0,5В), т.е. имеет место свободньй выбег балансируемого ротора (без торможения

двигателем). Наличие свободного выбега удлиняет цикл балансировки ротора и снижает производительность.

Целью изобретения является повышение производительности регулируе0 мого электропривода.

Поставленная цель достигается тем, что, в регулируемый электропривод, содержащий электродвигатель постоянного тока, подключенный к выходу

преобразователя, последовательно

соединенные источник задающего напряжения, коммутатор, эадатчик частоты вращения, блок управления, выход которого соединен с входом преобра0 зователя, а второй вход соединен с тахогенератором, вал которого сочленен с валом электродвигателя, блок задержки с выходным реле, один вьшод катушки последнего соединен с блоком

5 задержки через контакты коммутатора,, а другой вывод соединен с нулевой шиной, которая через контакт выходного реле соединена с вьгходом блока управления, дополнительно введены последо вательно соединенные аттенюатор, пер вый компаратор, элемент ИЛИ-НЕ, а также второй компаратор и источник опорного напряжения, выходы которого через первый и второй компараторы и элемент ИЛИ-НЕ соединены с входом блока задержки, второй вход второго компаратора соединен с выходом аттенюатора, вход которого соединен с тахогенератором. На чертеже приведена схема регулируемого электропривода.. Регулируемый электропривод содержит электродвигатель 1 постоянного тока, подключенный к выходу преобразователя 2, последовательно соединенные источник 3 задающего напряжения, коммутатор4, задатчик 5 частот вращения, блок 6 управления, выход которого соединен с входом преобразователя 2, а второй вход соединен с тахогенератором 7, вал которого сочленен с валом электродвигателя 1 блок 8 задержки с выходным реле 9, один вывод катушки последнего соединен- с блоком 8 задержки через контак ты коммутатора 4,а другой вывод соединен с нулевой шиной, которая через контакт выходного реле 9 соединена с выходом блока 6 управления, аттеню атор 10, компаратор 11, элемент ИЛИ-НЕ 12, а также компаратор 13 и источник 14 опорного напряжения, выходы которого через компараторы 11, 13 и элемент ИЛИ-НЕ 12 соединены с входом блока 8 задержки, второй вхол компаратора 13 соединен с выходом аттенюатора 10, вход которого соединен с тахогенератором 7. Коммутатор 4 содержит два замыкающихся контакта для обеспечения выбора напряжения вращения электродвигателя и механически сблокированные с ними два последовательно соединенные размыкающиеся контакты. Электропривод работает следующим образом. (Он может быть применен для шпинделя универсального балансировочного станка). При включении одного из замыкающихся контактов коммутатора 4 задающее напряжение источника 3 задающего напряжения соответствующей полярности подается на задатчик 5 частоты вращения, с выхода которого напряже«ие подается на второй вход блока 6 управления и на преобразователь 2. Одновременно размыкающий контакт коммутатора 4 разрывает цепь питания катушки выходного реле 9 блока 8 задержки. Контакт выходного реле 9 снимает блокировку с выхода блока 6 управления преобразователем. При этом на выходе блока 6 управления появляется напряжение, пропорциональное разности между напряжением задания и выходным напряжением тахогенератора 7. Выходным напряжением блока 6 управления,поступающим на вход преобразователя 2, включается напряжение на выходе преобразователя 2, и электродвигатель 1 разгоняется до частоты, заданной задатчиком 5 частоты вращения. Полярность задающего напряжения определяет направление вращения электродвигателя 1. При выключении замыкающего контакта коммутатора 4 задающее напря- . жение отключается от входа блока 6 управления преобразователем 2. На его вькоде включается напряжение, переводящее преобразователь 2 в инверторный режим, и электродвигатель 1 тормозится. Контакт выходного реле 9 остается разомкнутым, не препятствуя процессу торможения,так как напряжение, поступающее с выхода тахогенератора 7 через аттенюатор 10 на первые входы компараторов 11 и 13 превьш1ает по абсолютной величине опорные напряжения, поступающие с выходов источника 14 опорного напряжения на вторые входы компараторов 11 и 13. Эти напряжения имеют одинаковую величину, но противоположны по полярности. При этом на выходе того компаратора, знак опорного напряжения на втором входе которого совпадает со знаком напряже-. кия на выходе тахогенератора 7, будет включен высокий логический уровень напряжения, а на выходе элемента ИЛИ-НЕ 12 - низкий, которым через блок 8 задержки и замкнутые контакты коммутатора 4 выходное реле 9 поддерживаются в выключенном состоянии. Когда электродвигатель затормозится до 2-3 оборотов в минуту, величина напряжения, поступающего с выхода аттенюатора 10на первые входы компараторов 11 и 13, станет меньше по абсолютной величине опорных напряжений, поступающих на вторые входы компараторов 11 и 13 с выходов источника 14 опорного напряжения. При этом на выходах компараторов 11 и

13 включатся низкие логические уровни напряжения, а на выходе элемента ИЛИ-НЕ 12 - высокий логический уровень напряжения, который поступает на вход блока 8 задержки. На выходе блока 8 задержки с вьщержкой време.ни, достаточной для полной остановки электродвигателя 1 , включается высокое напряжение, которое через замкнутые контакты коммутатора 4 включает выходное реле 9, а выходное рапе 9 своим контактом замыкает выход блока 6 управления на нулевую шину.

Таким образом, изобретение обеспечивает управление инверторным режимом преобразователя в функции частоты вращения электродвигателя, т.е. процесс торможения обеспечивается до полной остановки электродвигателя, тем самым устраняется свободный выбег электродвигателя, что сокращает время цикла балансировки ротора и повьппает производительность.

РЕГУЛИРУЕЬ ЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД, содержащий электродвигатель постоянного toKa, подключенный к выходу преобразователя, последовательно соединенные источник задающего напряжения, коммутатор, задатчйк частоты вращения, блок управления, выход которого соединен с входом преобразователя, а второй вход соединен с тахогенератором, вал которого сочленен с валом электродвигателя, блок задержки с выходным реле, один вывод катушки последнего соединен с блоком задержки через контакты коммутатора, а другой вывод соединен с нулевой шиной, которая через контакт выходного реле соединена с выходом блока управления, отличающийся тем, что, с целью повышения его производительности, в него дополнительно введены последовательно соединенные аттенюатор, первый компаратор, элемент ИЛИ-НЕ, а также второй компаратор и источник опорного напряжения, выходы которого через первый (Л и второй компараторы и элемент ИЛИ-НЕ соединены с входом блока задержки, с второй вход второго компаратора соединен с выходом аттенюатора, вход которого соединен с тахогенератором.

L

к

«,

Г

:;

I I

г -уЛЛ-I

10

1t

x--fU

9

12