Регулятор скорости для электропривода Советский патент 1986 года по МПК H02P5/06 

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автоматизированном электроприводе постоянного тока с подчиненным регулированием параметров и с повышенным быстродействием.

Целью изобретения является повы- г1:ение быстродействия регулятора скорости.

На фиг. 1 представлена схема ;ре- гулятора скорости для электропривода; на фиг. 2 - схема формирователя коротких импульсов; на фиг. 3 - схема блока контроля} на фиг. 4 - диаграммы напряжений, поясняющие работу регулятора скорости.

Регулятор скорости для электропривода . (фиг. 1) содержит операционный усилитель 1 с конденсатором 2 в цепи обратной связи, шунтирующим ключом 3, блок 4 контроля, элемент 5 сравнения, формирователь 6 коротких импульсов, переключатель 7, диод 8 и TV-триггер 9. Входы операционного усилителя и блока 4 контроля подключены к выходу элемента 5 сравнения, входы которого являются входами регулятора скорости. Выход операционного усилителя 1 подключен к первому выводу переключателя 7, общий вывод которого является выходом регулятора скорости, второй вывод переключателя 7 соединен с одним выходом блока 4 контроля, другой выход которого через диод 8 соединен с Т-входом TV-триггера 9, V-вход и выход которого объединены и соединены с управлякнцими входами ключа 3 и переключателя 7, а S-вход TV-трнггера 9 соединен через формирователь 6 коротких импульсов с входом элемента 5 сравнения.

Выход регулятора скорости через элемент 10 сравнения, регулятор тока 1 1 и преобразователь 12 соединен с двигателем 13, датчик 14 скорости которого соединен с инверсным входом регулятора скорости, а датчик 15 тока - с инверсным входом элемента сравнения 10. .

Блок 4 контроля контролирует переход ошибки регулирования через нуль.

Формирователь 6 коротких импульсов образован операционным усилителем 16, на инвертирующий вход которого подключен конденсатор 17, а неинвертирующий вход подключен через резистор 18 к общей шине и через ре-

1229940

S

0

5

0

гулируемый резистор 19 к входу элемента 2И-НЕ 20, выходу формирователя 6 коротких импульсов и выходу элемента НЕ 21, вход которого через резистор 22 подключен к общей шине, а через конденсатор 23 - к выходу элемента 2И-НЕ 20, другой вход которого подключен к выходу операционного усилителя 16, в цепь обратной связи которого включен резистор 24 и диод 25, соединенный анодом с инвертирующим входом усилителя 16.

Блок 4 контроля перехода ошибки регулирования через нуль выполнен на операционном усилителе 26, неинвертирующий вход которого подключен к общей шине, на инвертирующий вход подключен резистор 27, в цепь обратной связи - резистор 28, а выход является вторым выходом блока 4 контроля, и подключен к одному из выводов потенциометра 29, другой вьгоод которого соединен с общей шиной, а с движка.снимается выходное напряжение .

Регулятор скорости электропривода работает следующим образом.

В исходном состоянии устройства, при постоянном напряжении сигнала задания, на входе элемента 5 сравнения, на выходе TV-триггера 9 и на

его V-входе сигнал логического О, запрещающий работу триггера 9 по . Т-входу, На выходе формирователя 6 коротких импульсов сигнал логической

35 1, так как вход элемента НЕ 21 подключен к общей щине через резистор 22. При этом ключ 3 разомкнут, а ключ 7 подключает выход пропорционально™ интегрального регулятора 1 на вход

элемента 10 сравнения. Скорость двигателя 13 поддерживается на заданном уровне.

При набросе сигнала задания (фиг. 4а) формирователь 6 коротких С

5 импульсов сформирует, импульс (фиг. 4&) чем осуществит перевод TV-триггёра 9 в состояние логической 1 на выходе. Ключ 3 замыкается, а ключ 7 подключает выход блока 4 контроля

50 к входу элемента 10 сравнения. По положительному сигналу ошибки компаратор на усилителе 26 переключается и отрицательное напряжение с его выхода является задающим для конту55 ра тока на участке разгона (фиг.48). Требуемая интенсивность разгона определяется потенциометром 29. Когда скорость двигателя 13 достигает заданной величины, сигнал ошибки на выходе элемента сравнения 5 изменяет знак, а положительное напряжение с второго входа блока.4 контроля пе реключает TV-триггер 9 в состояние логического О на входе (фиг. 4г). Ключ 3 размыкается, а ключ 7 подключает выход регулятора 3 к входу элемента 10 сравнения. Таким образом пропорционально-интегральный регуля- тор 3 включается в работу при равенстве фактической и заданной скоростей, с разряженным конденсатором 2 в цепи обратной связи. Этим обеспечивается минимальный переходный про- цесс установления скорости.

В случае работы электропривода от задатчика интенсивности, регулируемым -резистором 19 в формирователе 6 коротких импульсов устанавливается порог срабатывания дифференцирующего усилителя 16, который не переключается при малых значениях производной сигнала задания.

Таким образом, быстродействие электропривода увеличивается за счет исключения переходного процесса при переключении структуры регулятора скорости с пропорциональной на пропорционально-интегральную в момент

достижения электродвигателем заданной скорости.

Формула изобретени

Регулятор скорости для электропривода, содержащий операционный усилитель с конденсатором в цепи обратной связи, шунтируемым ключом, блок контроля, элемент сравнения, формирователь коро.тких импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены переключатель, диод и TV-триггер, при этом входы операционного усилителя и блока контроля подключены к выходу элемента сравнения, входы которого являются входами регулятора скорости, выход операционного усилителя подключен к первому выводу переключателя, второй вывод которого является выходом регулятора скорости, третий вывод пере ключателя соединен с одним выходом блока контроля, другой выход которого соединен с Т-входом TV-триггера, V-вход и выход которого объединены и соединены с управляюпщми входами ключа и переключателя, а S-вход TV- триггера соединен через формирователь коротких импульсов с входом элемента сравнения.

Фиг.З

зад а

О

8м6 О

Вых4

о

USb/f.

г

6}

Составитель Ю.Воробьев Редактор Н.Марголина Техред М.Ходанич Корректор О.Луговая

Заказ 2458/58 Тираж 631Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, , Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

ф{/г.4

Изобретение относится к электротехнике и представляет собой рету лятор скорости (PC) для электропривода. Цель изобретения - повышение быстродействия. PC содержит операционный усилитель (ОУ) 1 с конденсатором 2 в цепи обратной связи, ключ 3, включенный параллельно конденсатору 2, блок 4 контроля, элемент сравнения (ЭС) 5, формирователь 6 коротких импульсов, а также дополнительно введенные переключатель 7, диод 8 и TV-триггер 9. Входы ОУ 1 и блока 4 контроля подключены к выходу ЭС 5, входа которого являются входами PC. Выход ОУ 1 подключен к первому выводу переключателя 7.. Второй вывод переключателя 7 является выходом PC, а третий соединен с одним из выходов блока 4 контроля. Один выход блока контроля соединен с Т-входом триггера 9. V-вход и выход триггера 9 объединены и соединены с управляющими входами ключа 3 и переключателя 7. S-вход триггера 9 соединен через формирователь 6 с входом ЭС 5. Выход PC через преобразователь 12, регулятор 11 тока и ЭС 10 соединен с электродвигате- лем 13. Датчик 14 скорости соединён с инверсным входом PC, а датчик 15 тока - с инверсным входом ЭС 10. Быстродействие увеличивается за счет исключения переходного процесса при переключении структуры PC с .пропорциональной на пропорционально-интегральную в момент достижения электродвигателем заданной скорости. 4 ил. (Л с