Комбинированная система регулирования скорости электродвигателя постоянного тока Советский патент 1986 года по МПК H02P5/06 

I

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах управления автоматизированным электроприводом постоянного тока.

Цель изобретения - повышение точности системы регулирования.

На чертеже представлена схема кобинированной системы регулирования электродвигателя постоянного тока.

Комбинированная система регулирования содержит электродвигатель , аналоговый регулятор 2 напряженияj выход которого подключен к якорной обмотке 3 электродвигателя, а входы соединены с выходом датчика А напряжения и входом преобразователя 5 частота - напряжение, цифроаналоговый регулятор 6 скорости, выходом соединенный с обмоткой 7 независимого возбуждения, а входами - с выходом импульсного датчика 8 скорости выходом управляемого преобразовател 9 частоты, генератор 10 регулируемо частоты, выход которого соединен с входом преобразователя 5 частота - напряжение и входом управляемого пробразователя 9 частоты, реверсивный счетчик 1J с прямым и инверсным выходом, первый преобразователь 12 код - напряжение, источник 13 опорного напряжения.

Цифро аналог о вый рех улятор 6 содержит последовательно соединенные цифровой интегратор 14,, второй преобразователь 15 код - напряжение, ана- логовый регулятор 16,, причем прямой выход реверсивного счетчика 11 соединен с управляющим входом генератора 10 регулируемой частоты, инверсный выход реверсивного счетчика 11 соединен с управляющим входом первого преобразователя 12 код - напряжение, выход которого соединен с входом опорного напряжения второго прео разователя 15 код - напряжение. Вход рпорного напряжения первого преобразователя 1,2 код - напряжение соединен с источником 13 опорного напряжения ,

Регулируемг-ш генератор 10 состоит из генератора 17 опорного напряжения и преобразователя 18 код - частота. Входы 19, 20 и 21, 22 предназначены для формир ования управляющих кодов задания соответственно генератора 10 регулируемой частоты и уп

)

5

0

5

0

5

равляемого преобразователя 9 частоты.

Снстема регулирования скорости электродвигателя работает следующим образом,

Регулирование скорости электродвигателя 1 в широком диапазоне производится путем изменения уровня на- пряхсения в якорной цепи электродвигателя с помощью аналогового регулятора 2, на входе которого напряжение задания с выхода преобразователя 5 сравнивается с сигналом датчика 4 напряжения .

Регулирование скорости электродвигателя в более узком диапазоне вблизи уровня,, заданного якорным напряжением, но с повышенной точностью производится путем воздействия на обмотку 7 возбуждения электродвигателя 1 с помощью цифроаналогового ре- j/улятора 6, состоящего из цифрового интегратора 14, преобразователя 15 код - напряжение и аналогового регулятора 16, В качестве управляющего сходного сигнала в этом-канале регулирования используется интегральное рассогласование частот задания и обратной связи,, поступивишх на входы интегратора 14 с выходов управляемого преобразователя 9 частоты и импульсного датчика 8 скорости.

Изменение уровня скорости электродвигателя в широком Диапазоне производится при изменении уставки в дискретном задатчике скорости, т.е. при изменении кода числа N,, в реверсивном счетчике 11 при подаче управляющих импульсов по входу 19 или 20. этом частота на выходе генерато- 0 регулируемой частоты

0 При ра

f, К,

где

- опорная частота генератора

17

К, - коэффициент пропорциональности.

Частота задания скорости f на выходе, преобразователя 5 частота - напряя:ение преобразуется в величину постоянного напряжения U K f,, где К - коэффициент пропорциональности „

Точная подрегулировка скорости эле ктродвигателя в узком диапазоне производится путем ввода в преобразователь 9 частоты кода задания так, что на его выходе формируется последовательность импульсов с частотой

г КД,

K.K.foNj.N..

где

2 коэффициент пропорциональ-

ности.

Жесткая связь обоих каналов регулирования по частоте позволяет жестко согласовать их между собой и обеспечить возможность работы систем в достаточно широком диапазоне изменения скорости.

Входньм сигналом для преобразователя 12 код - напряжение является дополнительньй код снимаемый с инверсного выхода счетчика 11. Таким образом, напряжение на выходе преобразователя 12 код - напряжение уменьшается с увеличением скорости элек- тродвигателя, Так как указанное выходное напряжение является опорным для преобразователя 15 код - напряжение, то коэффициент передачи разомкнутой системы в канале регулирова- НИН скорости по потоку возбуждения корректируется таким образом, чтобы компенсировать изменение коэффициента передачи электродвигателя по цепи обмотки возбуждения, который пропорционален скорости.

Формула изобретения

Комбинированная система регулирования скорости электродвигателя постоянного тока, содержащая электродвигатель, аналоговый регулятор наРедактор О.Бугир

Составитель В.Трофнменко

Техред М.Ходанич Корректор М.Самборская

Заказ 2780/56 Тираж 631Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

5

0

5 0 5 о

5

пряжения, выход которого подключен к якорной обмотке электродвигателя, а входы соединены с выходом датчика напряжения и выходом преобразователя частота - напряжение, цифроаналого- вый регулятор скорости, выходом соединенный с обмоткой независимого возбуждения , а входами - с выходом импульсного датчика скорости и выходомт управляемого преобразователя частоты, генератор регулируемой частоты, выход которого соединен с входом преобразователя частота - напряжение и входом управляемого преобразователя частоты, отличающая ся тем, .что, с целью повышения точности системы регулирования , она снабжена реверсивным счетчиком с прямым и инверсным выходами, первым преобразователем код - напряжение и источником опорного напряжения, а цифроаналоговый регулятор содержит последовательно соединенные цифровой интегратор, второй преобразователь код - напряжение и аналоговый регулятор, причем прямой выход реверсивного счетчика соединен с управляющим входом генератора регулируемой частоты, инверсный выход реверсивного счетчика соединен с управляю- входом первого преобразователя код - напряжение, выход которого соединен с входом опорного напряжения второго преобразователя код - напряжение , а вход опорного напряжения первого преобразователя код - напряжение соединен с источником опорного напряжения.

Изобретение позволяет повысить точность системы регулирования скорости электродвигателя постоянного тока за счет того, что регулирование скорости осуществляется в два этапа. Регулирование скорости двигателя 1 в широком диапазоне производится путем ной цепи с помощью аналогового регулятора напряжения 2, на входе которого напряжение задания с выхода преобразователя 5 сравнивается с сигналом датчика напряжения 4. Регулирование скорости в более узком диапазоне происходит вблизи уровня, заданного якорным напряжением, но с повьппенной точностью. При этом на обмотку воз-,: буждения 7 двигателя 1 воздействуют с помощью цифроаналогового регулятора скорости 6, состоящего из цифрового интегратора 14, преобразователя код-напряжение 15 и аналогового регулятора 16. В качестве управляющего входного сигнала используется интегральное рассогласование частот задания и обратной связи, поступивших на входы интегратора 14 с выходов управляемого преобразователя частоты 9 и импульсного датчика скорости 8. С S (Л С 1C со со 1С ел 4