Задатчик интенсивности для быстродействующего электропривода Советский патент 1990 года по МПК H02P5/00 

;1

(21)4628376/24-07

(22)30о12о88

446) 30,10.90о Бюл„№ 40

(71)Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики . при Томском институте автоматизиро.ванных систем управления и радиоэлектроники

(72)В.В,Аржанов и А.А„Брестель (53) 621.316„718.5 (088о8)

(56) Авторское свидетельство СССР № 1192089, кЛоН 02 Р 5/00, 1985 Авторское свидетельство СССР № 900389, кл. Н 02 Р 5/00, 1982, (54) ЗАДАТЧИК ИНТЕНСИВНОСТИ ДЛЯ :.БЫСТРОЛЕЙСТВУЮП ЕГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА :

(57) Изобретение,относится к электротехнике, а именно к автоматиз фованно- му электроприводу. Цель изобретения - повьшение быстродействия электропри- вода. Задатчик интенсивности содержит последовательно соединенные усилитель 1 с насьщением, дифференцирующее звено 2, усилитель 5 с переменным коэффициентом усиления, выходом соединенный со входом усилителя 1, выпрями- тель 3, элемент 4 смещения, Благо- Даря улучшению динамических характеристик по управляющему воздействию за счет уменьшения постоянной времени задатчика повьшается быстродействие электропривода. 1 з,п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к автоматизированному электроприводу. Цель изобретения - повышение быстродействия электропривода. Задатчик интенсивности содержит последовательно соединенные усилитель 1 с насыщением, дифференцирующее звено 2, усилитель 5 с переменным коэффициентом усиления, выходом соединенный со входом усилителя 1, выпрямитель 3, элемент 4 смещения. Благодаря улучшению динамических характеристик по управляющему воздействию за счет уменьшения постоянной времени задатчика повышается быстродействие электропривода. 1 ил.

сл

05

о

00

ел

1

Изобретение относится к электротехнике., а именно к автоматизированнму электроприводуо

Цель изобретения повышение быст родействия электропривода

На чертеже приведена схема задат- чика интенсивностио

; Задатчик интенсивности для быст-v родействующегс электропривода содер- ;жит усилитель 1 с насыщением j дифференцирующее звено 2, выпрямитель 3 элемент 4 смещения и усилитель 5 с переменным коэффициентом усиления, выполненный на операционном усилите- ле 6, двух резисторах 7 и 8 и полевом транзисторе 9.

; Задатчик интенсивности для быстродействующего электропривода работает следующим образом.

Выходной сигнал усилителя 1 с нас щением подается на дифференцирующее звено 2, которое предназначено для определения производной выходного сигнала задатчика интенсивности, или скорости изменения выходного сигнала задатчика интенсивности,Сигнал с дифференцирующего звена 2 поступает на :выпрямитель 3„ который предназначен :для управления усилителем с перемен- ;ным коэффициентом усиления 5 Это происходит путам управления затвором полевого транзистора 9 сток-исток которого подключен параллельно ре- зистору 8, В результате изменяется эквивалентное входное сопротивление ;усилителя 5, При этом коэффициент передачи усилителя 5 определяется по формуле S

RT,(RCC,+ Rj,) К „„. ,

Rg.

где И - сопротивление резистора 7; Kg сопротивление резистора 85 К„, сопротивление канала сток

исток полевого транзисто-

ра 9.

Сопротивление канала сток-исток полевого транзистора 9 зависит от сигнала, поступающего с выхода выи;- рямителя 3, выходной сигнал которого определяется сигналом с выхода дифференцирующего звена 2 и сигналом с элемента 4 смещения.

Элемент 4 смещения необходим для начальной установки смещения на затвор полевого транзистора 9, Тое. установки начального эквивалентного входного сопротивления, что определяет начальный коэффициент передачи усилителя 5 при отсутствии сигнала на выходе дифференцирующего звена 2 При отсутствии сигнала на выходе дифференцирующего звена 2 плюсовое напряжение смещения подается на дополнительный вход выпрямителя 3, при этом на выходе выпрямителя также имеется плюсовое напряжение, сигнал поступает на затвор полевого транзистора 9. Полевой транзистор 9 полностью закрыт и входное сопротивление операционного усилителя 6 определяется величиной сопротивления 8, коэффициент передачи усилителя 5 округляется отношением сопротивления 7 к величине сопротивления 8. При этом усилитель 5 имеет минимальный коэффициент передачи Если производная большая по величине (максимальное значение) , то на выходе выпрямителя имеется сигнал, отрицательньй по величине, и полевой транзистор открыт (сопротивление канала минимально), При этом усилитель 5 имеет максимальный коэффициент передачи.

Сигнал с выхода усилителя 5 посту- пает на вход усилителя 1.При этом происходит ограничение скорости изменения выходного сигнала задатчика интенсивности, благодаря чему эффективно уменьшается величина перерегулирования по скорости вращения в электроприводе , В целом передаточная функция задатчика интенсивности определяется по формуле

w(p) T - 7faK:

d -

где К коэффициент передачи усилителя 11

Т„ - постоянная дифференцирова- ния дифференцирующего звена 2„

Передаточная функция имеет вид апериодического звена, в которой постоянная времени меняется непрерывно и в зависимости от величины производной выходного сигнала,При этом при больших скоростях изменения входного сигнала постоянная времени увеличивается, что приводит к снижению ско516

рости изменения выходного сигналао . При малых скоростях изменения входного сигнала постоянная апериодического звена магга и задатчик интенсивности почти не ограничивает скорость изменения выходного сигнала. При этом в устройстве меняется в широких, пределах постоянная времени апериодического звена. Это приводит к умень- шению неравномерности в амплитудно- частотной (логарифмической) характеристике (ЛАЧХ) по сравнению с прототипом и ведет к уменьшению всплесков в ЛАЧХ, что приводит к уменьшению показателя колебательности в электроприводе. Это в свою очередь уменьшает величину перерегулирования по скорости вращенияо Полоса пропускания электропривода определяется как самой замкнутой системой электропривода, так и постоянной времени задат- чика интенсивности. При этом может уменьшаться эквивалентная постоянная времени задатчика за счет иключения нелинейности, что повьш1ает быстродействие электропривода

Формула изобретени

Q

5

0

5

0

17

щ и и с я тем, что, с целью повышения быстродействия электропривода, в него дополнительно введены выпрямитель, усилитель с переменным коэффициентом усиления и элемент смеще-ния, вход выпрямителя соединен с выходом дифференцирующего звена, а выход соединен с управляющим входом З силителя с переменным коэ(1х|)ици- ентом усиления, вход которого подключен к выходу дифференцирующего звена, а выход - к входу усилителя с насыщением, элемент смещения подключен к дополнительному входу вьшрями- теля.

2. Задатчик по п,1, отличающийся тем, что усилитель с переменным коэффициентом усиления содержит операционный усилитель, в цепи обратной связи которого включен первый резистор, второй резистор подключен , одним выводом к входу операционного усилителя, а другой вывод является входом усилителя с переменным коэффициентом усиления, причем оба вьшода второго резистора шунтируются сток-истоком полевого транзистора, а затвор полевого транзистора образует управляющий вход усилителя с переменным коэффициентом усиления, выход операционного усилителя является выходом усилителя с переменным коэффициентом усиления.