Электропривод постоянного тока Советский патент 1986 года по МПК H02P5/06 

10

15

20

25

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах постоянного тока.

Цель изобретения - повьппение быстродействия электропривода.

На фиг. 1 представлена функциональная схема электропривода; на фиг. 2 - кривые переходного процесса. Электропривод постоянного тока содержит последовательно соединенные регулятор 1 ускорения, преобразователь 2, электродвигатель 3, а также датчик 4 скорости, задатчик 5 ско- рости, регулятор 6 скорости, датчик 7 ускорения, задатчик 8 ускорения, - четыре релейных элемента 9 - 12, два однополярных усилителя 13 и 14 и четыре диода 15 - 18. Причем .регулятор 1 ускорения входами подключен к выходам однополярных усилителей 13 и 14, входы первого из которых подключены к выходу регулятора

6скорости непосредственно и через первый диод 15, включенный в прямом направлении, к датчику 7 ускорения через второй диод 16, включенный

в обратном направлении, и к выходу первого релейного элемента 9, входами подключенного к датчику 7 и за- датчику 8 ускорения, и через второй релейный элемент 10 к выходу второго однополярного усилителя 14, который входами подключен к выходу регулятора 6 скорости непосредственно и через третий диод 17, включенный в обратном направлении, к датчику 7 ускорения через четвертый диод 18, включенный в прямом направлении, и к выходу третьего релейного элемента 11, входами подключенного к датчику

7и задатчику 8 ускорения и через четвертый релейный элемент 12 к выходу первого однополярного усилителя 13.

12233222

усилителей 13 и 14 прикладывается положительный сигнал, пропорциональный действительной скорости Ч . На выходе однополярного усилителя 13 5 оказывается отрицательный потенциал, что обуславливает разряд конденсатора, расположенного в цепи обратной связи регулятора 1 ускорения. Электропривод переходит в тормозной режим движения с заданным замедлением.

Характеристика однополярного усилителя 14 такова, что он усиливает только отрицательный входной сигнал. Поэтому в рассматриваемом случае напряжение на выходе усилителя 14 равно нулю. С уменьшением напряжения на выходе регулятора 1 скорость электродвигателя 3 снижается, а ускорение по абсолютному значению возрастает. В начале переходного процесса сигнал на выходе регулятора 6 скорости по абсолютному значению больше сигнала на выходе датчика 7 ускорения, поэтому, сигнал на выходе однополярного усилителя 14 равен нулю.

30

35

40

Емкость в обратной связи ПИ-регу- лятора 1 ускорения служит не только для компенсации большей постоянной времени САР и интегрирования поступающего на вход сигнала, но и для запоминания напряжения на выходе этого регулятора.

Коэффициент усиления усилителей 13 и 14 весьма значителен, поэтому частота собственных колебаний системы в замкнутом состоянии велика. При возрастании ускорения привода до значения, определяемого задатчиком 8 ускорения, на выходе первого релейного элемента 9 появляется отрицательный сигнал, уменьшающий напряжение на выходе усилителя 13 к нулю. В результате этого становится равным нулю входной сигнал на входе регулятора 1 ускорения,, поэтому на конденсаторе в его обратной связи оказывается зафиксированным достигнутое к этому моменту напряжение.

о ТИ,

Электропривод постоянного тока работает следукяцим образом.

Пусть при t О действительная скорость привода Н равна заданной

На выходе регулятора 6 скорос- в качестве которого используется сумматор, напряжение равно нулю, а на выходе регулятора 1 ускорения, выполненного пропорционально-интегральным, выходной сигнал пропорционален ЭДС преобразователя.

Пусть при t О напряжение на выходе задатчика 5 скорости уменьшается к нулю. К входам однополярных

0 5

0

5

0

Емкость в обратной связи ПИ-регу- лятора 1 ускорения служит не только для компенсации большей постоянной времени САР и интегрирования поступающего на вход сигнала, но и для запоминания напряжения на выходе этого регулятора.

Коэффициент усиления усилителей 13 и 14 весьма значителен, поэтому частота собственных колебаний системы в замкнутом состоянии велика. При возрастании ускорения привода до значения, определяемого задатчиком 8 ускорения, на выходе первого релейного элемента 9 появляется отрицательный сигнал, уменьшающий напряжение на выходе усилителя 13 к нулю. В результате этого становится равным нулю входной сигнал на входе регулятора 1 ускорения,, поэтому на конденсаторе в его обратной связи оказывается зафиксированным достигнутое к этому моменту напряжение.

. Если в процессе снижения скорости электродвигателя имеет место и уменьшение производной, то с помощью первого релейного элемента 9 одполяр- ный усилитель 13 периодически отпирается и запирается с большей частотой, т.е. система работает в скользящем режиме.

Когда разность заданной и действительной скоростей электродвигателя

3 уменьшается до значения, равного в определенном масштабе сигналу на выходе датчика 7 ускорения, на выходе второго однополярного усилителя 1А появляется положительный сигнал. Под действием этого сигнала происходят разряд конденсатора в цепи обратной связи регулятора 1 ускорения и снятие напряжения с электродвигателя 3. Одновременно положительный сигнал с выхода однополярного усилителя 14 поступает на вход второго релейного элемента 10, на его выходе появляется сигнал, перебрасывающий первый релейный элемент 9. Сигнал на выходе релейного элемента 9 становится отрицательным, что блокирует работу и обусловливает снятие напряжения на выходе первого однополярного усилителя 13.

Величина коэффициента усиления усилителя 14 подбирается такой, чтобы переходный процесс обработки заданной скорости протекал по апериодическому закону.

Изменяя коэффициент усиления од- эдополярных усилителей, можно добить- Ья любого значения рывка и обеспечить максимально допустимое ускорение .

Формула изобретения

Электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель постоянного тока, датчик скорости, за- датчик скорости, регулятор скорости, датчик ускорения, последователь10

23322

но соединенные регулятор ускорения и преобразователь, выход которого соединен с электродвигателем, отличающийся тем, что, с целью повьшения быстродействия, в него введены задатчик ускорения, четыре релейных элемента, два однополярных усилителя и четыре диода, регулятор ускорения, входами подключенный к выходам однополярных усилителей, первый и второй входы первого однополярного усилителя подключены к выходу регулятора скорости, причем первый непосредственно, а второй через пер15 вый диод, включенш 1й в прямом направлении, третий вход указанного усилителя подключен к датчику ускорения через второй диод, включенньй в обратном направлении, а-четвертый вход 20 к выходу первого релейного элемента, двумя входами подключенного к датчику и задатчику ускорения соответственно, а третьим - через второй релейный элемент к выходу второго од25 нополярного усилителя, который первым: и вторым входами подключен к выходу регулятора скорости, причем перв1Л4 непосредственно, вторым - через третий идод, включенный в обратном направлении, третьим входам - к датчику ускорения через четвертьй диод, вклю- ченный в пряном направлении, а четвертым входом - к выходу третьего релейного элемента, двумя входами подключенного к датчику и задатчику ускорения соответственно, а третьим - через четвертый релейный элемент к выходу первого однополярного усилителя.

30

35

Изобретение позволяет повысить быстродействие электропривода постоянного тока за счет того, что последний состоит из регулятора ускорения (РУ), последовательно соединенного с преобразователем, выход которого соединен с электродвигателем. Первый и второй входы РУ подключены к выходам первого и второго однополярkoro усилителя (ОУ) соответственно. Датчик скорости и задатчик скорости подключены к соответствующим входам регулятора скорости, выхйд которого через первый диод соединен с первым входом первого ОУ и непосредственно с вторым входом первого ОУ, третий вход которого через второй диод соединен с первым входом первого релейного элемента (РЭ), первым входом второго РЭ и выходом датчика ускорения. Второй вход первого РЭ подклкг- чен к эадатчику ускорения и второму входу второго РЭ, третий вход которого соединен с выходом третьего РЭ входом соединенного с выходом первого ОУ. Третий вход первого РЭ соединен с выходом четвертого РЭ, входом соединенного с выходом второго ОУ, первый вход которого подключен к выходу второго РЭ, второй вход - через третий диод к первому входу второго РЭ, Третий вход - к выходу регулятора скорости, который через четвертый диод соединен с четвертым входом Второго ОУ, а выход первого РЭ подключен к четвертому входу первого ОУ. 2 ил. (Л

Составитель В.Трофименко Редактор А.ГОишкина Техред И.Верес Корректор Г.Решетник

1721/56 Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раутпская наб,, д. 4/5

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