Устройство для управления электродвигателем постоянного тока Советский патент 1986 года по МПК H02P5/16 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в вентильном электроприводе постоянного тока. Целью изобретения является повыше ние быстродействия в режиме прерывистого тока. На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 диаграммы сиг- налов в различных режимах работы. Устройство содержит последователь но соединенные задающий генератор тока, блок 2 ограничения тока, сумма тор 3, линеаризованный вентильный преобразователь 4, выходом подключен ный к цепи якоря электродвигателя 5, датчик ЭДС 6. Устройство содерзкит также датчик 7 токового режима якорной цепи, блок 8 сравнения.; блок 9 памяти, ключ 10 непрерывного режима, общую шину 11 управляющих импульсов вентильного преобразователя 4, приче выход блока 2 ограничения через блок 9 памяти непосредственно подключен к блоку 8 сравнения, выходом подключен ному к сумматору 3 через ключ 10 не- прерьшного режима, цець управления которого подключена к датчику 7 токо вого режима якорной цепи. Кроме того, в устройство введены ключ 12 прерывистого режима, инверто 13, формирователь 14 коротких импуль сов и элемент ИЛИ 15, причем датчик 7 токового режима подсоединен через инвертор 13 к управляющему входу ключа 12 прерывистого режима, а через формирователь 14 коротких импуль сов и элемент ИЛИ 15 - к управляющему входу блока 9 памяти, через другой вход элемента ИЛИ 15 к этому же входу подключена общая шина 1 управляющих импульсов вентильного преобразователя 4, а выход блока 8 срав нения соединен дополнительно с сумматором 3 через ключ 12 прерывистого режима о Устройство работает следующим образом. Сигнал задания тока с задающе го генератора 1 тока поступает на блок 2 ограничения тока, с выхода которого ограниченный сигнал , проходит на вход сумматора 3 сов°мест но с сигналом положительной обратной связи по ЭДС Ug, полученным в подклю ченном к электродвигателю 5 датчике ЭДС 6, с сигналом Uj, пропорциональHbw среднему значению падения напря- жения на индуктивности якорной цепи за один интервал проводимости Т, в режиме непрерывного тока, а в режиме прерывистого тока - с сигналом UT-./ пропорциональным приращению управляющего сигнала на интервале безтоковой паузы. При этом сигнал U, вычисленный с помощью дискретного дифференциатора (вычислителя первой разности), состоящего из блока 8 сравнения и управляемого от общей шины 11 управляющих импульсов через элемент ЩИ 15 блока 9 памяти, подается на сумматор 3 через ключ 10 непрерьгоного ре- жима, который управляется сигналом с датчика 7 токового режима. Сигнал и, .. вычисляется также с помощью блоков 8 и 9, при этом на управляю щий вход последнего через элемент ШШ 15, кроме импульсов с шины 1 1, поступают также импульсы начала бес- токовых пауз с формирователя корот ких импульсов 14, подключенного входом к выходу датчика 7 токового режима. Получаемый сигнал UTJ ..р,- через ключ 12 прерывистого режима в виде сигнала Ь поступает также на вход сумматора о. При этом ключ 12 управляется инверсным, по отношению к выходному сигналу датчика 7, сигналом, для чего применен инвертор 13. Рассмотрим отработку устройством линейно изменяющегося сигнала (фиг 2) для трех вариантов тока якорной цепи: режим прерывистого тока с большими бестоковыми паузами (Т ); интер- вал t, - tj; режим прерывистого тока с меньшими бестоковыми паузами интер Вал t - t ; режим непрерывного тока, когда бестоковые паузы отсутствуют, интервал t - tg„ При вычислении сигнала и.л. сигнал Ui-, (фиг. 2а) проходит на вход блоков 3 сравнения и 9 памяти, при этом в последнем фиксируются как значения , (t- ) в момент прихода t; очередного импульса (фиг„ 2$) с об-щей шины 11 управляющих импульсов, так и значения JJ (t; + Л; ), где t; + Л; - момент окончания очередно- го импульса прерьгоистого тока (фиг. Л}„ Действительно, в момент t +Д; Срабатывает датчик 7 токового режима якорной цепи и его выходной сигнал (фиг. 2-2), пройдя через формирователь 14, будет иметь вид, показанный на фиг. 2. Он пройдет на управляющий вход блока 9 памяти через элемент ИЛИ 15 совместно с импульсами с шины 11 (фиг, 2е). В блоке 8 сравнения из сигнала (t) (г. 2д) вычитается выходной сигнал блока 9 (фиг, 2), результат этого вычитания представлен на фиг о 2, причем масштаб этого сигнала по уровню дпя наглядности увеличен. Этот сигнал проходит через ключ 12 пре- рывистого режима и в виде, представленном на фиг, 2и в качестве сигнала и , поступает на вход сумматора 3, Таким образом в режиме прерывистого тока, кик и непрерывного, в устройство также вводится дискретный дифференциатор вычислитель первой разности ) Поскольку дифференцирование при этом происходит на интервале бестоковой паузы, то и его результат, формиру- емый к моментам t, t и т,д, очередных управляющих импульсов, зависит от величины бестоковой паузы , что видно из сравнения величины сигнала TO-; (фиг. 2и) для интервалов вре мени t, - t (с большими бестоковыми паузами) и t-j -t (с меньшими бесто- ковыми паузами)„

При непрерьшном токе (участок tj t) на управляющий вход блока 9 через элемент ИЛИ I5 проходят только импульсы с шины 11 и устройство работает в соответствии с принципами основного устройства.

При этом сигнал управления ключом 10 непрерывного режима представлен на фиг, .,я сигнал U| -нафиг. 2л. Сигналы U, отмеченные на фиг. 2л в интервалах t. - t и t - t , к моментам выработки импульсов управленйя t , t и т.д. (фиг, 2S), на вхьвходе сумматора 3 равны нулю, так как клич 10 непрерывного режима при бестоковых паузах разомкнут, и эти сигналы не влияют на моменты формирования импульсов управления преобразователя,J

Таким образом, выполнение предлагаемого устройства позволяет за счет подачи на линеаризованньй вентильный преобразователь в режиме прерывистого тока суммы сигналов U и О

4Jo ополучить необходимый сигнал коррек- ции uU за меньшее, чем в основном устройстве время переходного процесса и повысить тем самым быстродейст™ вие в режиме прерывистого тока,

Формула изобретения

Устройство для управления электродвигателем постоянного тока по авт, св. № 928579, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия в режиме прерывистого тока при-больших бестоковых паузах, в него введены ключ прерывистого режима, инвертор, формирователь коротких импульсов и элемент ИЛИ, причем датчик токового режима подсоединен через инвертор к управляющему входу ключа прерывистого режима, а через формиррватель коротких импульсов и элемент ИЛИ - к управляющему входу блока памяти, через другой вход элемента ИЛИ к этому же входу подключена общая шина управляющих импульсов преобразователя, а выход блока сравнения соединен дополнительно с сумматором через ключ прерывистого режима. кГ S п п п n гп п U U U .

(Pue.2 г

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в вентильном электроприводе постоянного тока. Повышение быстродействия устройства в режиме прерьшистого тока достигается за счет формирования гJi ЕР€Ш дополнительного сигнала коррекции UT - Д , пропорционального приращению управляющего сигнала на интервале бестоковой паузы и подачи его на вход сумматора 3. Указанный сигнал вычисляется цифровым дифференциатором, выполненным в виде последовательно : включенных блока памяти 9 и блока сравнения 8, и подается на вход сумматора 3 через ключ прерывистого режима 12. При этом управляющий вход блока памяти 9 через элемент ИЛИ 15 связан с формирователем импульсов начала бестоковых пауз 14, а управляющий вход ключа прерывистого режис ма 12 связан с выходом датчика тока 7 через инвертор 13. Изобретение до(Л полнительное к авт. св. № 928579, 2 ил. 1C а сд N)