Электропривод постоянного тока Советский патент 1987 года по МПК H02P5/06 

0

113

Изобретение относится к электротехнике и предназначено, в частности, для применения в механизмах с форсированным разгоном двигателя.

Цель изобретения повышение точ- ности о-тслеживания заданной скорости в выбранном диапазоне рабочих скоростей .

На фиг.1 представлена схема электропривода, на фиг.2 - схема фильтра верхних частот.

Электропривод содержит электродвигатель 1, якорная обмотка которого подключена через усилитель-преобразователь 2 к регулятору 3 скорости, один вход которого через два последовательно соединенных резистора 4 и 5 соединен с задатчиком 6 скорости, а второй - с пороговым злемен том 7, выход которого соединен с клю чом 8, подключенным параллельно резистору 5.

Кроме того, электропривод содержит последовательно соединенные перестраиваемый фильтр 9 верхних частот и амплитудный детектор 10, причем вход фильтра 9 соединен с датчиком 11 скорости, выполненным в виде генератора переменного тока, а выход амплитудного детектора 10 сое- динен с вторым входом регулятора 3 скорости. Фильтр 9 выполнен на операционном усилителе 12, конденсаторах 13-16 и резисторах 17-20. Амплитудный детектор 10 представляет со- бой выпрямитель 21 и конденсатор 22,

Электропривод постоянного тока работает следующим образом.

Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) фильтра 9 формируется вы- бором определенных величин сопротивлений и емкостей. На ней выделяются три основных участка: начальный,рабочий и конечный. Начальный участок АЧХ имеет почти нулевую крутизну и свидетельствует об очень малом уровне сигнала отрицательной обратной связи по скорости в начальный период работы электродвигателя. Это дает возможность обеспечить лучшие условия для форсированного разгона электродвигателя в пусковом режиме. Начальный участок АЧХ оканчивается в точке в которой уровень сигнала обратной связи достигает порогового значения , достаточного для срабатывания порогового элемента 7,переключающе1 о электропривод с форсированного пус20

25

0061

5

35

550 , 55

72

нового режима на рабочий режим. Рабочий участок АЧХ ограничивается точками, которым соответствуют минимальное (п„) и максимальное () значения регулируемой скорости электропривода и, соответственно, напряжений и и макс . Этот участок имеет почти линейную с большой крутизной зависимость напряжения обратной связи от скорости вращения электродвигателя, что обеспечивает повышенную чувствительность электропривода по цепи, обратной связи с дестабилизирующим возмущением его скорости. Третий участок АЧХ ничем далее не ограничивается и служит для обеспечения устойчивости привода при случайных выбросах скорости за пределы максимально допустимого значения. Уровень напряжения , задающий рабочую скорость электропривода, устанавливается между уровнями напряжения обратной связи и„ и„„р и и,, . Выбор рабочего диапазона скоростей осуществляется перестройкой фильтра 9 с помощью переменных резисторов 17-19. В начальный момент времени на выходе задатчика 6 возникает некоторый уровень управляющего напряжения.Поскольку скорость вращения электродвигателя 1 в этот момент равна нулю, напряжение на выходе датчика 11 скорости и, следовательно, на выходе амплитудного детектора 10 отсутствует. При нулевом сигнале на входе порогового элемента 7 на его выходе устанавливается высокий потенциал, открывающий ключ 8, который закорачивает резистор 5. Коэффициент передачи регулятора скорости 3 по цепи задания скорости скачком увеличивается, и начинается разгон двигателя 1 в форсированном режиме. Этот режим сохраняется до тех пор, пока частота выходного сигнала датчика 11 скорости не достигнет значения, соответствующего скорости п , при которой уровень напряжения на выходе амплитудного детектора 10 оказывается достаточным для срабатывания порогового элемента 7 и размыкания ключа 8. Коэффициент передачи регулятора скорости 3 по первому входу скачком уменьшается до прежнего значения и переключает электропривод с форсированного режима разгона на рабочий режим. В то же время при достижении скоростью значения ss даль313006

нейгаем увеличении начинает пропускаттз фильтр 9 верхних частот и вследствие большой крутизны его амплитудно- частотной характеристики (АЧХ) в этом . диапазоне напряжение на выходе ам- 5 плитудного детектора 10 начинает быстро возрастать, стремясь к заданному уровню . Напряжение на выходе регулятора скорости 3 быстро уменьшается, и двигатель плавно выходит на режим отслеживания заданной скорости.

10

Настройку фильтра 9 верхних частот производят так, чтобы участок АЧХ с большой крутизной перекрывал диапазон рабочих скоростей электропривода, что дает возможность повысить чувствительность контура обратной связи по скорости к малым воз- ,мущениям скорости, обусловленным, например, изменениями момента нагрузки на валу электродвигателя или колебаниями тока якоря, и тем самым повысить точность отслеживания заданного значения скорости электропривода.

. 5

0

5;

0

5

174

Формула изобретения Электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, якорная обмотка которого подключена через усилитель-преобразователь к регулятору скорости, один вход которого через два последовательно соединенных резистора соединен с задатчиком скорости, датчик скорости электродвигателя, пороговый элемент, выход которого соединен с ключом, подключенным параллельно одному из резисторов, отличающийся тем, что, € целью повьш1ения точности отслеживания заданной скорости в выбранном диапазоне рабочих скоростей, в него дополнительно введены последовательно соединенные перестраиваемый фильтр верхних частот и амплитудный детектор, а датчик скорости выполнен в виде генератора переменного тока, причем вход перестраиваемого фильтра верхних частот соединен с выходом датчика скорости, а выход амплитудного детектора соединен с вторым входом регулятора скорости и входом порогового элемента.

Редак тор И. Сегляник

Составитель М. Кряхтунова

Техред М.Ходанич Корректор М. Демчик

Заказ 1158/55Тираж 661Подписное

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

Фиг. 2

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в механизмах с форсированным режимом разгона двигателя. Цель изобретения - повышение точности слежения за заданной скоростью в выбранном диапазоне рабочих скоростей электропривода. За счет усиления цепи обратной связи электродвигателя 1 с регулятором скорости 3 благодаря включению в нее фильтра 9 верхних частот с амплитудным детектором 10 обеспечена максимальная чувствительность цепи обратной связи в диапазоне рабочих скоростей электропривода. 2 ил. S (Л со о о Од