Система подчиненного регулирования частоты вращения электропривода Советский патент 1987 года по МПК H02P5/06 

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

Целью изобретения является повышение качества регулирования.

На чертеже приведена функциональная схема системы подчиненного регулирования .

Система подчиненного регулирования скорости электропривода содержит электродвигатель I, подключенный к тиристорному преобразователю 2, внешний коитур регулирования частоты вращения, включающий регулятор 3 частоты вращения и датчик 4 частоты вращения, внутренний контур регулирования тока включающий регулятор 5 тока и датчик 6 тока, две эталонные модели 7 и 8, два корректирующих звена 9 и 10, два релейных элемента 11 и 12 и два суммирующих усилителя 13 и 14, вход первой эталонной модели 7 соединен с задающим входом регулятора 3 частоты вращения, а вывод подключен к первому входу первого релейного элемента 11, вход первого корректирующего звени 9 соединен с выходом датчика 4 частоты вращения, а выход подключен к второму входу первого релейного элемента 11, выход которого соединен с первым входом первого суммирующего.усилителя 13, второй вход которого подключен к выходу регулятора 3 частоты вращения, а выход соединен с задающим входом регулятора 5 тока.

Вход второй эталонной модели 8 соединен с задающим входом регулятора 5 тока, а выход подключен к первому входу второго релейного элемента 12, вход второго корректирующего 10 соединен с выходом датчика 6 тока, а выход подключен к второму входу второго релейного элемента 12, выход которого соединен с первым входом второго суммирующего .усилителя 14, второй вход которого подключен к выходу регулятора 5 тока а выход соединен со входом тиристор .ного преобразователя 2.

Система подчиненного регулирования частоты вращения электропривода работает следующим образом.

Передаточные функции эталонных моделей 7 и 8 имеют следующий вид: 1 . .. , ч 1

W

Р

W,(p) - 2т.

гэ

Р+1

Т - суммарная малая.постоянная времени токового контура;

9

р - оператор дифференцирования. ередаточные функции корректируюзвеньев имеют следующий вид:. TttP + 1

W,« (р) лМО

(

W (т,} -ii-E i. o,if, р

+1

где , t - постоянные времени корректирующих звеньев, причем Т, а г 2Т.

При наличии во внутреннем контуре элементов 8, 10, 12 и 14 в контуре тока якоря возникает скользящий режим. Величина тока якоря в этом случае определяется из выражения

Я

УЛр)

т

0

0

5

,тКпли, гдеу (р) - передаточная функция эталонной модели внутреннего контура;

напряжение задания токового контура;

коэффициент усиления операционного усилителя релейного элемента внутреннего контура; . изменение напряжения питающей сети.

Тогда при достаточно большом К, внутренний контур тока может быть 5 аппроксимирован апериодическим звеном вида

W,(p) - 2f--l----- Wg (р)

с переходной характеристикой, инвариантной к изменению напряжения сети bUj и изменению параметров контура. Таким образом, передаточная функция объекта регулирования внешнего контура будет определяться выражением 1 1

М2

W

Ор1

(р)

+ 1

Т„Р,

Т -

механическая постоянная времени электропривода.

Поэтому при наличии во внешнем контуре элементов 7,, 9, П и 13 в контуре скорости также возникает JI5 скользящий режим. Передаточная функция внешнего контура по управляющему воздействию будет

:5

v,,(p) --u;;--w.

(р),

где - скорость электропривода; изо задающее напряжение контура скорости;

W(p) - передаточная функция эталонной модели внешнего контура ,

а величина скорости двигателя будет определяться, из выражения

1

л)-;, (р) . и

Зс

ГкГ

./и

где

к„ т.е.

коэффициент усиления операционного усилителя релейного элемента внешнего контура;

|U - момент сопротивления на валу двигателя,

при достаточно большом К,| величина скорости будет определяться задающим напряжением U,jc,H эталонной моделью 7 и не будет зависеть от параметров объекта регулирования.

Применение подобной структуры наиболее целесообразно при широкой вариации параметров объекта и значительном влиянии внешних, особенно неконтролируемых .возмущений.

Формула изобретения

Система подчиненного регулирования частоты вращения электропривода, содержащая электродвигатель, подключенный к. тиристорному преобразователю, последовательно связанные регулятор частоты вращения и регулятор тока, датчики частоты вращения электродвигателя и тока цепи якоря электродвигателя, выходы которых подРедактор Н. Егорова Заказ 7821/57

Составитель В. Трофименко

Техред И.Верес Корректор Е. Сирохман

Тираж 683Подписное

ВНШШИ 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

ключены к соответствующим входам ре- гулятора частоты вращения и регулятора тока, выход регулятора тока связан с входом тиристорного преобразователя, отличающаяся- тем, что, с целью повьшгения качества регулирования, в нее введены две эталонные модели, два корректирующих звена, два двухвходовых релейных элемента и два суммирзгющих усилителя, вход первой эталонной модели соединен с задающим входом регулятора частоты вращения, а выход подключен к первому входу первого релейного элемента, вход первого корректирующего звена соединен с выходом датчика частоты вращения, а выход подключен к второму входу первого релейного элемента, выход которого соединен с первым входом первого суммирующего усилителя, второй вход которого подключен к выходу регулятора частоты вращения, а выход соединен с задающим входом регулятора тока, вход второй эталонной модели соединен с задающим входом регулятора тока, а выход подключен к первому входу второго релейного элемента, вход второго корректирующего звена соединен с выходом датчика тока, а выход подключен к второму входу второго релейного элемента, выход которого соединен с первым входом второго суммирующего усилителя, второй вход которого подключен к выходу регулятора тока, а выход соединен с входом тиристорного преобразователя.

Изобретение относится к электротехнике. Повышение качества регулирования обеспечивается за счет вве-t. дения в устройство двух эталонных моделей 7, 8, двух корректирующих звеньев 9, 10, двух релейных элементов 11, 12 и двух суммирующихусилителей 13, 14. При возникновении возмущений по источнику питания и моменту их нейтрализуют два контура самонастройки. 1 ил. ю 00 эо эо ро