Электропривод постоянного тока Советский патент 1990 года по МПК H02P5/06 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах прокатных станов. Целью изобретения является повышение надежности. Устройство содержит последовательно соединенные задатчик 1 интенсивности, регулятор 2 скорости, регулятор 3 тока, вентильный преобразователь 4, двигатель 5 постоянного тока и блок задания 8, вход которого соединен с входом задатчика 1 интенсивности. Выход задатчика 1 интенсивности соединен с третьим входом регулятора 2 скорости, второй вход блока задания 8 соединен с выходом датчика 7 тока. В данном устройстве обеспечивается поддержание предельно допустимого нарастания тока в двигателе посредством слежения за током двигателя и изменения соответствующим образом сигнала задания на регуляторе 2 скорости. 3 ил.

и.

ЗС

7Г

П

гъ

Н2ь

&

(Л

ел

00 4:

рого соединен с входом задатчика 1 интенсивности. Выход задатчика 1 интенсивности соединен с третьим входом регулятора 2 скорости, второй вход блока 8 задания соединен с выходом датчика 7 тока. В данном устройст.-

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах прокатных станов.

Целью изобретения является повыше ние надежности.

На фиг.1 представлена структурная схема электропривода постоянного тока ;на фиг.2 - диаграммы изменения напряжения на. выходах .соответствующих блоков.

Электропривод постоянного тока содержит последовательно соединенные за датчик 1 интенсивности, регулятор 2 скорости, регулятор 3 тока, вентильный преобразователь 4, выход которого подключен к якорной цепи двигателя 5 постоянного тока, к выходу которого подключен дatчик 6 скорости, выходом соединенный с вторым входом регулято- ра 2 скорости, второй вход регулятора.3 тока соединен с выходом датчика 7 тока, включенного в якорную цепь двигателя 5 постоянного тока, блок 8 задания, первый вход которого, явля- гацийся входом электропривода, соеди- нец с входом задатчика 1 интенсивности, второй вход подключен к выходу датчика 6 скорости, а выход сс1единен с третьим входом регулятора 2 скорое- ти, при этом блок 8 задания содержит первый сумматор 9, два входа которого являются входами 8, а выход сумматора 9 соответственно через первый 10 и второй 11 соединен с входами первого 12 и второго 13 компараторов, второй сумматор 14, выход которого подключен к тpeтьe ry входу регулятора 2 скорости, первый 15, второй 16, третий 17, четвертый 18, пя- тый 19, шестой 20, седьмой 21, восьмой 22 одновибраторы, выходы которых подключены к входу второго суммато- ра. Г4.

Кроме того, в блок 8 задания элек ропривода дополнительно введены третий 23, четвертый 24 сумматоры, тре- тий 25, четвертый 26 диоды, анод четве обеспечивается поддержание предельно допустимого нарастания тока в двигателе посредством слежения за током двигателя и изменения соответ- ствующим образом сигнала задания на регуляторе 2 скорости. 2 ил.

5

0

30 35 40 45 50

вертого диода 26 подключен к второму входу четвертого сумматора 24, первый вход которого соединен с выходом второго компаратора 13, катод третьего диода 25 подключен к второму входу . третьего сумматора 23, первый вход которого соединен с вьгходом первого компаратора 12, пятый 27, шестой 28, седьмой 29, восьмой 30 диоды, анод восьмого диода 30 одновременно соединен с выходом четвертого сумматора 24 и катодом седьмого диода 29, анод пятого диода 27 одновременно соединен с, выходом третьего сумматора 23 и катодом шестого диода 28, третий 31, четвертый 32, пятый 33, шестой 34 компараторы, вход шестого компаратора 34 одновременно соединен с катодом восьмого диода 30 и входом седьмого одновибратора 21, вход пятого компаратора 19 одновременно соединен с а-.юдом седьмого диода 29 и входом пятого одновибратора 33, вход четвертого компаратора 17 одновременно соединен с анодом шестого диода 28 и входом третьего одновибратора 32, вход третьего компаратора 31 одновременно соединен с катодом пятого диода 27 и входом первого одновибратора 15, двойной интегратор 35, первый триггер 36, второй триггер 37, первый вход которого соединен с выходом шестого одновибА

ратора 20, второй вход второго триггера 37 соединен с выходом седьмого одновибратора 21, первый вход первого триггера 36 соединен с выходом второго одновибратора 16, второй вход первого триггера соединен с вьгходом третьего одновибратора 17, первый, второй,третий , четвертый входы двойного интегратора 35 соответственно подключены к выходам четвертого 32, третьего 31, пятого 33, шестого 34 компараторов, . и одновременно - к входам четвертого 18, второго 16, шестого 20, восьмого 22 одновибраторов, выходы двойного интегратора 35, первого 36 и второго 37 триггеров подключеU12

16

ны к входам второго сумматора 14, выход датчика 7 тока подключен к i общей точке соединения анода третьего 25 и катода четвертого 26 диодов.

Устройство работает следующим образом.

В режиме запуска на вход электропривода подается напряжение U, , пропорциональное заданной скорости. Оно поступает на вход задатчика 1 интенсивности и на первый вход блока 8 задания. При этом на выходе задатчика интенсивности появляется линейно изменяющееся напряжение . С первого входа блока 8 задания напряжение поступает на первый вход первого сумматора 9, имеющего характеристику и и,. При U(j О напряжение U через первыи диод 10 подается на вход первого компаратора 12, имеющего характеристику

О при Uc,Uor,,

Uon,i при ,

При пуске Ug компаратор 12 переходит в состояние 15 , Это напряжение поступает на первьт вход сумматора 23, именщего характеристи- У Цгз 12 7 причём на его второй вход через третий диод 25 проходит сигнал, пропорциональный току поло- жительного направления. В первый момент времени ток равен нулю, а напряжение и через пятый диод 27 поступает на вход первого одновибра- тора 15, который вырабатывает импульс напряжения положительной полярности Ujj, поступающий через второй сумматор 14 на вход регулятора 2 скорости. Одновременно напряжение U поступает на вход третьего компаратора 31, имеющего характеристику

Го при U23 ,

31 1 Uong, при игз Uon,,.

Третий компаратор 31 переходит в состояние Uj, , и сигнал с его выхода поступает на вход двойного интегратора 35, на выходе которого появляется напряжение Uj., изменяющееся по параболическому закону. Это напряжение через четвертый сумматор 14 также поступает на вход регулятора 2 скорости. Импульс первого одновибра- тора 15 обеспечивает выход скорости зменения тока на максимальное значеие (интервал а-б фиг.2), а сигнал- войного интегратора 35 обеспечивает

0584

поддержание постоянства этого значения в процессе регулирования тока (интервал б-в). При подходе тока к заданному значению напряжение на входе третьего компаратора 31 становится меньше опорного напряжения ( ) и компаратор переходит в состояние Uj| О, обеспечивая срабатывание вто- Q рого одновибратора 16. Импульс напряжения отрицательной полярности через четвертый сумматор 14 поступает на вход регулятора 2 скорости, - обеспечивая вывод тока на заданное 15 значение без перерегулирования

(интервал в-г). Одновременно напряжение переводит первый триггер 36 в состояние, отличное от нуля, при этом напряжение U компенсирует на- 20 пряжение на выходе двойного интегратора 35. Электропривод разгоняется с постоянным ускорением под действием сигнала задатчика 1 интенсивности (интервал г-д).- При подходе скорости . 25 к заданному значению напряжение на входе первого компаратора 12 становится меньше опорного напряжения (Ua ,2, компаратор переходит в состояние О- При этом на выходе 2Q второго сумматора 23 в соответствии с

его характеристикой 2Ь г Uy по- /w . является отрицательное напряжение, поступающее через шестой диод 28 на | вход третьего одновибратора 17. Импульс напряжения отрицательной поляр- кости через четвертый сумматор 14 поступает на вход регулятора 2 скорости. Этот же импульс переводит первый триггер 36 в состояние Ugg 0. Одновременно напряжение Ugsпоступает на вход четвертого компаратора 32, имеющего характеристику.

ГО при ,„з

5 иопзгпри и,. . (полярность UQP 22 противоположна Ugnj,). Четвертый компаратор 32 переходит в состояние . сигнал с его выхода поступает на.вход двойно0 го интегратора 35, на выходе которого при этом напряжение и„ начинает уменьшаться по параболическому закону. Это напряжение через четвертый cj MMa- тор 14 также поступает на вход регуля- тора 2 скорости. Импульс третьего одно- вибратора 17 обеспечивает выход скорости изменения тока на максимальное значение (интервал д-е), а сигнал . ;- двойного интегратора 35 обеспечивает

0

поддержание постоянства этого значения при снижении тока (интервал е-ж).11ри подходе тока к нулю напряжение на входе четвертого компаратора 32 становит)

1610584

выи-восьмой одновибраторы, выходы которых подключены к входу второго сумматора, отличающийся тем,

,,

ся меньше опорного напряжения (U. Ц и компаратор переходит в состояние и, О, обеспечивая срабатывание четвертого одновибратора 18. Импульс ;напряжения положительной полярное- Q :ти через второй сумматор 14 по- :ступает на вход регулятора 2 скорос- :ти, обеспечивая выход тока на нуле- : вое значение без перере -улирования (интервал ж-з).15

При противоположной полярности сигнала задания на скорость V РЗ ботают второй компаратор 13, третий сумматор 24, пятый 33 и шестой 34 компараторы, пятый 19, шестой 20, 20 седьмой 21 и восьмой 33 одновибраторы, двойной интегратор 35 и второй триггер 37.

Двойной интегратор 35 содержит два последовательно соединенных ин- 25 тегратора, собранных, например, на операционных усилителях, и схему обнуления первого каскада интегрирования при отсутствии сигнала на входе, Формула изобретения 30

Электропривод постоянного тока, содержащий последовательно соединенные задатчик интенсивности, регулятор скорости, регулятор тока, вентильный преобразователь, выход которого подключен к якорной цепи двигателя постоянного тока, к выходу которого, подключен датчик скорости, выходом соединенный с вторым входом регулято- Q pa скорости, второй вход регулятора тока соединен с выходом датчика: тока, включенного в якорную цепь двигателя постоянного тока, блок задания.

35

, о т л и

что, с целью повьш ения надежности, в блок задания дополнительно введены третий и четвертый сумматоры, третий, четвертый диоды, анод четвертого диода подключен к второму входу четвертого сумматора, первый вход которого соединен с выходом второго компаратора, катод третьего диода подключен к второму входу третьего сумматора, первый вход которого соединен с выходом первого компаратора, пятый, шестой, седьмой, восьмой диоды, анод восьмого диода одновременно соединены с выходом четвертого сумматора и катодом седьмого диода, анод пятого диода одновременно соединен с выходом третьего сумматора и катодом шестого диода, третий, четвертый, пятый, шестой компараторы, вход шестого компаратора одновременно соединен с катодом восьмого диода и входом седьмого одновибратора, вход пятого компаратора одновременно соединен с анодом седьмого диода и входом пятого одновибратора, вход четвертого компаратора одновременно соединен с анодом шестого диода и входом третьего одновибратора, вход третьего компаратора одновременно соединен с катодом пятого диода и входом первого одновибратора, двойной интегратор, первый триггер, второй триггер, первый вход которого соединен с выходом шестого одновибратора, второй вход второго триггера соединен с выходом седьмого одновибратора, первый вход первого триггера соединен с выходом второго одновибратора, второй вход первого триггера соединен с выходом третьего одновибратора, первый, втопервый вход ко.торого, являющийся вхо- дс рой, третий, четвертый входы двойно

дом электропривода, соединен с входом задатчика интенсивности, второй вход подключен к выходу датчика скорости, при этом блок задания состоит из первого сумматора, два входа; которого являются входами блока, а выход соответственно через первый и второй диоды соединен с входами первого и второго компараторов, второй сумматор, выход которого подключен к третьему входу регулятора скорости, первыи-восьмой одновибраторы, выходы которых подключены к входу второго сумматора, отличающийся тем,

0

5 0

Q

5

, о т л и

что, с целью повьш ения надежности, в блок задания дополнительно введены третий и четвертый сумматоры, третий, четвертый диоды, анод четвертого диода подключен к второму входу четвертого сумматора, первый вход которого соединен с выходом второго компаратора, катод третьего диода подключен к второму входу третьего сумматора, первый вход которого соединен с выходом первого компаратора, пятый, шестой, седьмой, восьмой диоды, анод восьмого диода одновременно соединены с выходом четвертого сумматора и катодом седьмого диода, анод пятого диода одновременно соединен с выходом третьего сумматора и катодом шестого диода, третий, четвертый, пятый, шестой компараторы, вход шестого компаратора одновременно соединен с катодом восьмого диода и входом седьмого одновибратора, вход пятого компаратора одновременно соединен с анодом седьмого диода и входом пятого одновибратора, вход четвертого компаратора одновременно соединен с анодом шестого диода и входом третьего одновибратора, вход третьего компаратора одновременно соединен с катодом пятого диода и входом первого одновибратора, двойной интегратор, первый триггер, второй триггер, первый вход которого соединен с выходом шестого одновибратора, второй вход второго триггера соединен с выходом седьмого одновибратора, первый вход первого триггера соединен с выходом второго одновибратора, второй вход первого триггера соединен с выходом третьего одновибратора, первый, вто0

го интегратора соответственно подключены к выходам четвертого, третьего, пятого, шестого компараторов и одновременно к входам четвертого, второго, шестого, восьмого одновибраторов, выходы двойного интегратора, первого и второго триггеров подключены к входам второго сумматора, выход датчика тока подключен к общей точке соединения анода третьего и катода четвертого диодов.

а5 $

Фиг. г

д е жз