Устройство для определения режима работы электропривода постоянного тока Советский патент 1987 года по МПК H02P5/00 

Изобретение отйосится к электротехнике и может быть использовано в системах автоматического управления электроприводами постоянного тока, работающими в напряженном повторно- кратковременном режиме, например электроприводами буровых лебедок на буровых установках или копающих механизмов экскаваторов.

Цель изобретения - повьппение точности определения режима работы электропривода.

На фиг,1 приведена функциональная схема устройства; на фиг„2 - пример выполнения блока определения знака производной.

Устройство содержит первый блок 1 определения знака производной, последовательно соединенные датчик 2 частоты вращения и второй блок 3 определения знака производной,шесть логических элементов И 4-i9, первый релейный элемент 10 и два логических элемента НЕ 11 и 12, при этом первый выход блока 1 определения знака производной подключен к первому входу логического элемента И 4, второй вхо которого связан .с выходом релейного элемента 10, соединенного тав:же с п«1рвым входом логического элемента И 5, с первым входом логического элемента И 6 и через логический элемент НЕ 11 - с первым входом логического элемента И 7, второй выход блока 3 определения знака производной подключен к второму входу логического элемента И 6, В устройство введены также задатчик 13 инте1|сивности,, регулятор 14 частоты вращения, датчик 15 тока якоря, третий блок 16 определения знака производной, второй релейный элемент 17, знакочувствительный релейный элемент 18, два индикатора 19 и 20 уровня и седьмой логический элемент 21, при этом входы релейного элемента 10 и блока 1 определения знака производной связаны с выходом задатчика 13 интенсивности, выход датчика 2 частоты вращения под- кпючен к входам индикатора 19 уровня и релейного элемента 17, вьпсод регулятора 14 частоты врал(ения соединен с входом знакочувствительного релейного элемента 18, а выход датчика 15 тока якоря с входаг и блока 16 определения знака производной и индикатора 20 уровня, другие входы логического элемента НЕ 1t под

0

ключены к первым выходам блоков 3 и 16 определения знака производной к выходу релейного элемента 17 и к первому выходу знакочувствительного релейного элемента 18,, другие входы логического элемента И 5 - к выходу релейного элемента 17,, к первому выходу знакочувствительного релейного элемента 18 непосредственно и к первому выходу блока 3 определения знака производной - через логический элемент НЕ 12, входы логичес ких элементов И 6 и 7 соединены с вторым выходом блока 1 определения знака производной, а также с выходом релейного элемента 17 и вторым выходом знакочувствите;льного релейного элемента 18, а последний вход логического элемента И 7 - с вторым выходом блока 3 определения знака производной, входы логического элемента И 8 подключены к второму выходу блока 3 определения знака про- 5 изводной, к первому выходу блока 16 определения знака производной и к выходам всех релейных элементов 10, 17 и 18, входы логического элемента И 9 соединены с выходами индикаторов

19и 20 уровня релейного элемента 10 и знакочувствительного релейного элемента 18, входы логического элемента И 21 подключены к вторым выходам блоков 3 и 16 определения знака производной, к выходам ре лейных элементов 10 и 17 и к первому выходу блока 3 определения знака производной, а выходы логических элементов И 4-9 и 21 служат выходами устройства.

Кроме того, на фиг.1 обозначены первые выхо,ды 22-24 бхюков 1, 3 и 16 определения знака производной со-- ответственно, вторые выходы 25-27. указанных блоков, выходы 28 и 29 ре- g лейных элементов 10 и 17, первый 30 и второй 31 выходы знакочувствительного релейного элемента 18 и вы - ходы 32 и 33 индикаторов 19 и

20уровня.

0

5

0

5

Блок определения знака производной (фиг„2) вьшолнен в виде последовательно соединенных апериодического звена 34, компаратора 35 с блоком 36 ограничения и знакочувствительного релейного элемента 37,, при этом объединенные входы апериодического звена 34 и компаратора 35 служат входом блока

Устройство может быть реализован на стандартных блоках УБСР-АИ и цифровых интегральных микросхемах.

Устройство работает следующим образом.

При пуске электропривода сигналы логической единицы присутствуют на выходах 28 и 29 релейных элементов 10 и 17, на выходах 22-24 блоков 1, 3 и 16 определения знака производной и на выходе 30 знакочувствитель ного релейного элемента 18. На остальных выходах элементов присутствуют сигналы логического нуля. При этом сигнал логической единицы появляется только на выходе логического элемента И 4, являющимся первым выходом устройства.

При движении электропривода на установившейся скорости сигналы логической единицы присутствуют на выходах 28 и 29 релейных элементов 10 и 17, а также на выходе 30 знако- чувствителЬного релейного элемента 18. Так как на выходе 23 блока 3 определения знака производной присутствует сигнал логического нуля, то на выходе логического элемента НЕ 12 - сигнал логической единицы. На остальных выходах элементов устройства присутствуют сигналы логического нуля. При этом сигнал логической единицы появляется только на выходе логического элемента И 5, являющимся вторым выходом устройства.

При подтормаживании электропривода оператором путем уменьшения сигнала на входе задатчика 13 интенсивности сигналы логической единицы присутствуют на выходах 28 и 29 релейны элементов 10 и 17, на выходах 25 и 26 блоков 1 и 3 определения знака Производной и на выходе 31 знакочув- ствительного релейного элемента 18. На остальных выходах элементов устройства присутствуют сигналы логичес кого нуля. При этом сигнал логическо единицы появляется только на выходе логического элемента И 6, являющимся третьим выходом устройства.

При торможении электропривода до остановки за счет уменьшения сигнала на входе задатчика 13 интенсивности сигналы логической единицы присутствуют на выходе 22 и 26 блоков 1 и 3 определения знака производной, на выходе 29 релейного элемента 17 и выходе 31 знакочувствительного ре3543764

лейного элемента 18. Так как на выходе релейного элемента 10 присутствует сигнал логического нуля, то на с- выходе логического элемента НЕ 1 1 присутствует сигнал логической единицы. На остальных выходах элементов устройства присутствуют сигналы логического нуля. При этом сигнал ло- 10 гической единицы появляется только на выходе логического элемента И 7, являющимся четвертым выходом устройства.

При торможении электропривода за 15 счет,увеличения нагрузки сигналы логической единицы присутствуют на выходах 28 и 29 релейных элементов 10 и 17, выходах 26 и 24 блоков 3 и 16 определения знака производной и на 20 выходе 30 знакочувствительного релейного элемента 18.

На остальных выходах элементов устройства присутствуют сигналы логического нуля. При этом сигнал ло- 25 гической единицы появляется только на выходе логического элемента И 8, являющимся пятым выходом устройства. При дальнейшем увеличении нагрузки электропривод переходит в режим 30 стопорения и сигналы логической единицы присутствуют на -выходе 28 релейного элемента |0, на выходах 32 и 33 индикаторов 19 и 20 уровня и на выходе 30 знакочувствительного релейного элемента 18. На остальных выходах элементов устройства присутствуют сигналы логического нуля. При этом сигнал логической единицы присутствует только на выходе логи0 ческого элемента И 9, являющимся шестым выходом устройства.

Если после этого происходит снижение нагрузки (преодоление препятствия) , сигналы логической единицы

5 появляются на выходах 28 и 29 релейных элементов 10 и 17, на выходах 23 и 27 блоков 3 и 16 определения знака производной и на выходе 30 знакочувствительного релейного элемента 18.

0 На остальных выходах элементов устройства присутствуют сигналы логического нуля. При этом сигнал логической единицы присутствует только на выходе логического элемента И 21,

g являющимся седьмым выходом устройства.

Выполнение блока определения знака прои зводной согласно схеме (фиг.2) позволяет исключить операцию непо35

средственного дифференцирования сигналов с задатчика 13 интенсивности с цатчика 2 частоты вращения и с датчика 15 тока якоря, что повышает точность работы схемы. Коэффициент усиления апериодического звена,собранного на операционном усилителе 34, выбирается равным единице. При изменении сигнала на входе блока определения знака производной в переходном процессе на входах компаратора, собранного на операционном усилителе 35, сигналы не равны. На выходе компаратора установившемся режиме сигнал равен нулю, а в переходном режиме полярность сигнала зависит от того, происходит нарастание или уменьшение сигнала на входе блока определения знака производной С помощью знакочувствительного релейного элемента 37 сигнал на выходе компаратора преобразуемся в логический сигнал, единичное значение которого на любом из выходов знакочувствительного релейного элемента, соответствует положительному или отрицательному сигналу на выходе компаратора.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет расширить функциональные возможности за счет повьш1е- ния точности определения различных режимов работы электропривода.

Формула изобретения

1, Устройство для определения режима работы электропривода постоянного тока, содержащее первый блок определения знака производной, последовательно соединенные датчик частоты вращения и второй блок определения знака производной, шесть логических элементов И, первый релейный Эле-; . последний вход четвертого логическомент и два логических элемента НЕ, при этом первый выход первого блока определения знака производной подключен к- первому входу первого логического элемента И, второй вход которого связан с выходом первого релейного элемента, соединенного также с первым входом второго логического элемента И, с первым входом третьего логического элемента И и через первый логический элемент НЕ - с первым входом четвертого логического элемента И, второй выход второго блока определения знака производной подклю50

55

го элемента И - с вторым выходом второго блока определения знака про-; изводной, входы пятого логического элемента И подключены к второму выходу второго блока определения знака производной, к первому выходу третьего блока определения знака производной и к выходам всех релейных элементов, входы шестого логического элемента И соединены с выходами двух индикаторов уровня, первого релейного элемента и знакочувствительного релейного элемента, входы седьмого логического элемента И подклю

чен к второму входу третьего логического элемента И, отличающееся тем что, с целью повышения точности, в него введены задатчик интенсивности, регулятор частоты вращения, датчик тока якоря, третий блок определения знака производной, второй релейный элемент, знакочувствительный

релейный элемент, два индикатора уровня и седьмой логический элемент И, при этом входы первого релейного элемента и первого блока определения знака производной связаны с выходом

задатчика интенсивности, выход датчика частоты вращения подключен к входам первого индиkaгopa уровня и второго релейного элемента, выход регу- лятора частоты вращения соединен с

входом знакочувствительного релейного элемента, а выход датчика тока якоря - с входами третьего блока определения знака производной и второго индикатора уровня, другие входы

первого логического элемента И подключены к первым выходам второго и третьего блоков определения знака производной, к выходу второго релейного .элемента и к первому выходу знакочувствительного релейного элемента, другие входы второго логического элемента И - к выходу второго релейного элемента, к первому выходу знакочувствительного релейного элемента непосредственно и к перво- . му выходу второго блока определения знака производной - через второй логический элемент НЕ, входы третьего и четвертого логических элементов И соединены с вторьм выходом первого блока определения знака производной, а также с выходом второго релейного элемента и вторым выходом знакочувствительного релейного элемента, а

го элемента И - с вторым выходом второго блока определения знака про-; изводной, входы пятого логического элемента И подключены к второму выходу второго блока определения знака производной, к первому выходу третьего блока определения знака производной и к выходам всех релейных элементов, входы шестого логического элемента И соединены с выходами двух индикаторов уровня, первого релейного элемента и знакочувствительного релейного элемента, входы седьмого логического элемента И подключены к вторым выходам второго и третьего блоков определения знака производной, к выходам обоих релейных элементов и к первому выходу второго блока определения знака производной, а выходы логических элементов И служат выходными устройствами.

2. Устройство по п. 1, отличающееся- тем, что блок оп

768

ределения знака производной выполнен в виде последовательно соединенных апериодического звена, компаратора с блоком ограничения и знакочувстви- тельного релейного элемента, при этом объединенные входы апериодического звена и компаратора служат входом блока..

Изобретение относится к электро технике и может быть использовано в системах автоматического управления электроприводами. Целью изобретения является повьшгение точности ойреде- ленкя режима работы электропривода. Устройство содержит задатчик 13 интенсивности, выход которого соединен с входом релейного элемента 10 и блока 1 определения знака производной. Выход датчика 2 частоты вра- щения подключен к входам индикатора 19 уровня и релейного элемента 17. Выход регулятора Г4 соединен с входом релейного устройства 18. В дан ком устройстве, в зависимости от режима работы электродвигателя,сигнал логической единицы появляется на одном из выходов устройства. 1 з.п. ф-лы. 2 нл. е @ СА Фиг.1

Фиг.2