Электропривод постоянного тока Советский патент 1988 года по МПК H02P5/06 

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

Целью изобретения является повы- шение надежности.

На чертеже приведена схема электропривода.

Электропривод содержит последовательно соединенные блок 1 задания, регулятор 2 скорости, усилитель-ограничитель 3, регулятор 4 тока якоря, управляемый преобразователь 5, электродвигатель 6, датчики скорости вращения 7 и тока якоря 8, под- ключенные к входам соответствующих регуляторов. Регулятор 2 скорости содержит дифференцирующее звено 9, подключенное к выходу датчика 7 скорости, первый узел 10 сравнения, входы которого соединены с первым выходом блока 1 задания и датчика 7 скорости вращения, второй узел 11 сравнения, входы которого соединены с вторым выходом блока 1 задания и выходом дифференцирующего звена 9, выходы первого и второго узлов сравнения соединены с входами соответственно первого 12 и второго 13 масштабных усилителей, выход датчи- ка 8 тока якоря соединен с входом третьего масштабного усилителя 14, .выходы масштабных усилителей соединены с входами третьего узла 15 сравнения, выход которого соединен с входом устройства 16 выборки-хранения, выход которого соединен с входом усилителя-ограничителя 3, управляющий вход устройства 16 выборки- хранения соединен с выходом генерато ра 17 тактовых импульсов.

Электропривод работает следующим образом.

В установившихся режимах напряжение на выходе третьего узла 15 срав- нения пропорционально статической нагрузке на валу электропривода:

50

сг ),(,)

напряжения, соответствующие заданному и установившемуся значению скорости вращения (

о )

напряжения, соответствующие заданному и установившемуся значению производной скорости вращения, т.е. ускорения ( 0) ; i. - установившееся значение напряжения датчика тока якоря, определяемое статической нагрузкой на валу электропривода;

К,,К,Кз - постоянные коэффициенты передачи масштабных усилителей 12-14.

Генератор 17 тактовых импульсов вырабатывает короткие импульсы с периодом следования Т (10-50 мс для промьшшенных электроприводов), переводящие УВХ на короткое время (до нескольких микросекунд) в режим выборки Таким образом, выходное напряжение устройства выборки-хранения и усилителя-ограничителя 3, являющееся напряжением задания тока якоря, представляет собой квантованный по времени сигнал

и.,, (к)к, (к)-:)(к)+к)(к)- :)(к) ),

в установившемся режиме пропорциональный статической нагрузке электропривода:

K,i

ст (К) .

При ступенчатом приращении задания скорости вращения ( 0) и неизменной статической нагрузке ближайший импульс с генератора 17 тактовых импульсов переводит устройство 16 выборки-хранения в режим выборки и на его выходе появляется напряжение

К,:)(0)- :)(0) + + К,1(0),

где (0),(0),i(0) - напряжения задания скорости, действительной скорости и тока якоря, измеренные непосредственноперед приходом первого импульса с генератора тактовых импульсов.

Ток якоря отрабатьтает заданное значение с некоторой инерцией, определяемой постоянной времени контура тока.

При приходе следующего импульса с генератора тактовых импульсов на выходе устройства 16 выборки-хранения формируется напряжение

(1)К,д(1)-д(1))-ьК,1(1)

где (1) ,-(1) ,-(1) ,1(1) - напряжения

блока 1 задания ско- рости, датчика 7 скорости дифференцирующего звена 9 и датчика 8 тока якоря, измеренныенепосредст- венно перед приходом второго импульса генератора 17 тактовых импульсов.

Коэффициенты передачи первого и второго масштабных усилителей

На первом интервале управления выходное напряжение устройства 16 выборки-хранения имеет следующее значение :

Uy,, (0) К(0)-(0)ч-К,1(0),

на втором определяется в соответствии с выражением

. (,;)(1)-(1)+к,(1)(1)+Kji(1)

а на третьем и последующих

)

и,

Т.е. за два интервала управления электропривод переходит в установившийся динамический режим, при котором iijeT ток якоря, пропорциональный заданному ускорению электропривода.

Таким образом, предлагаемый электропривод позволяет получить оптимальные по быстродействию переходные процессы как при ступенчатом, так и при линейном задании скорости вращения. При этом контур ток якоря имеет инерцию и представлен звеном первого порядка, а в качестве управляемого преобразователя мо

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано дпя регулирования скорости электродвигателей. Цепью изобретения является повьппение надежности. Устройство содержит масштабные усилители 12, 13, 14, выходы которых соединены с входом узла 15 сравнения. Выход узла 15 сравнения соединен с входом устройства 16 выборки-хранения. Второй вход устройства 16 выборки-хранения соединен с генераторбм 17 тактовых импульсов. В данном электроприводе обеспечиваются оптимальные по быстродействию переходные процессы как при ступенчатом, так и при линейном задании скорости вращения. 1 ил. §

выбираются такими, чтобы к концу вто- 35 быть использован тиристорный преобразователь с фазовым управлением. Астатизм первого порядка по задающим воздействиям возможность применения серийно выпускаемых тиристорных преобразователей существенно расширяет функциональные возможности электропривода, а простота реализации способствует повышению его надежности.

40

45

рого такта управления ток якоря пришел в установившееся состояние, а скорость вращения достигла заданного значения.

Если приращение напряжения v задания скорости достаточно велико, то ток якоря в переходном процессе выходит на режим ограничения, уровень которого задается усилителем- ограничителем 3. Скорость двигателя при этом нарастает линейно до тех пор, пока ошибка регулирования скорости не уменьшится до такого значения, при котором выходное напряжение устройства 16 выборки-хранения станет меньше ограничиваемого усилителем- ограничителем 3. Ток якоря и скорость двигателя при этом за два интервала управления достигают заданных установившихся значений.55

При линейном изменении задающего воздействия с блока 1 задания на регулятор 2 скорости поступают два сигнала, не равных нулю: -5 О, S 0.

Формула изобретения

Электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, подклю- 50 ченный к выходу преобразователя, и последовательно соединенные блок задания, регулятор скорости, усилитель- ограничитель, регулятор тока, выход которого соединен с входом преобразователя, датчики тока якоря и частоты вращения, выходы которых подключены к входам соответствующих регулятсг- ров, регулятор скорости включает дифференцирующее звено, подключенное

35

40

55

45

55

Формула изобретения

Электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, подклю- ченный к выходу преобразователя, и последовательно соединенные блок задания, регулятор скорости, усилитель- ограничитель, регулятор тока, выход которого соединен с входом преобразователя, датчики тока якоря и частоты вращения, выходы которых подключены к входам соответствующих регулятсг- ров, регулятор скорости включает дифференцирующее звено, подключенное

входом к выходу датчика частоты вращения, устройство выборки-хранения, первый и второй узлы сравнения, причем входы первого узла сравнения под- ключены к первому выходу блока задания и выходу датчика скорости вращения, отличающийся тем, что, с целью повьшения надежности, в него введены первый, второй и третий масштабные усилители, третий узел сравнения и генератор тактовых импульсов, причем входы второго узла сравнения соединены с вторым выходом блока задания и выходом дифференцирую

щего звена, выходы первого и второго узлов сравнения подключены к входам первого и второго масштабных усилителей, выход датчика тока якоря соедине с входом третьего масштабного усилителя, выходы масштабных усилителей соединены с входами третьего узла сравнения, вьпсод которого соединен с входом устройства выборки-хранения, выход которого подключен к входу усилителя-ограничителя, выход генератора тактовых импульсов соединен с управляющим входом устройства выборки-хранения.