Электропривод постоянного тока Советский патент 1991 года по МПК H02P5/06 

У

18

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электропри- водах постоянного тока. Целью изобретения является повышение качества регулирования за счет повышения жесткости механической характеристики. Электропривод постоянного тока содержит электродвигатель 1. вал которого механически соединен с валом тахогенератора 2, преобразователь 3, выход которого соединен с якорной обмоткой электродвигателя 1. Входы сумматора 4 соответственно соединены с выходами тахогенератора 2 и датчика 6 тока, В данном электроприводе постоянного тока обеспечивается регулирование скорости электродвигателя по сигналу обратной связи по моменту, вычисляемому в блоке 11 вычисления момента. 1 э.п. ф-лы. Зил.

о ел о

ON СП

со

Я3иг 1

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

Целью изобретения является повышение качества регулирования за счет повышения жесткости механической характеристики,

На фиг. 1 приведена схема электропривода постоянного тока; на фиг. 2 -структурная схема блока вычисления момента; на фиг. 3 - подключение датчика суммарного тока.

Электропривод постоянного тока содержит электродвигатель 1, вал которого механически соединен с валом тахогенера- тора 2, преобразователь 3, выход которого соединен с якорной обмоткой электродвигателя 1, сумматор 4, задатчик 5, датчик 6 тока якоря, блок 7 токоограничения, вход которого соединен с выходом датчика 6 тока якоря, а выход через формирователь 8 импульсов соединен с входом преобразователя 3, генератор 9 импульсов, выход которого соединен с вторым входом формирователя 8 импульсов, третий вход которого соединен через блок 10 компенсации и сумматор 4 с выходом задатчика 5, первый, второй, третий входы сумматора 4 соединены соответственно с выходами тахогенератора 2, датчика 6 тока, напряжением якорной обмоткой электродвигателя 1.

Кроме того, электропривод постоянного тока содержит блок 11 вычисления момента, задатчик 12 момента, датчик 13 суммарного тока,выход которого соединен с первым входом блока 11 вычисления момента, второй и третий входы которого сое- динены соответственно с выходом задатчика 12 момента и выходом тахогенератора 2, выход блока 11 вычисления момента соединен с четвертым входом сумматора 4, а второй выход преобразователя 3 соединен с входом датчика 13 суммарного тока.

Блок 11 вычисления момента содержит схемы перемножения 14, вычитания 15, деления 16, квадратора 17 суммарного тока, схему 18 сравнения. При этом выход датчика 13 суммарного тока соединен с первым входом схемы 14 перемножения, на второй вход которой подключено напряжение якоря двигателя 1, ее выход соединен с первым входом схемы 16 деления, второй вход которой подключен к выходу тахогенератора 2, выход схемы 16 деления соединен с первым входом схемы 18 сравнения, второй ее вход соединен с задатчиком 12 момента, ее выход подключен на вход сумматора 4, а вход датчика 13 суммарного тока соединен с преобразователем 3.

Электропривод постоянного тока работает следующим образом.

При подаче с задатчика 5 сигнала и3ад.О1. на первый вход сумматора 4 последний вырабатывает сигнал рассогласования Ли между сигналами задания Кзади и тахогенератора 2 UT.r., который поступает через блок 10 компенсации воздействия в виде сигнала Л UK на вход формирователя

0 8 импульсов, который вырабатывает короткие прямоугольные импульсы U Зап, запускающиепреобразователь3, представляющий собой полууправляемый тиристорно-диодный мост, с выходов кото5 рого напряжения Уяк и ивозб. подаются на обмотки якоря и возбуждения двигателя 1. Электродвигатель 1 начинает вращаться, при этом начинает возрастать напряжение рассогласования Д U и уменьшается вы0 ходное напряжение U як до уровня, соответ- ствующего данному динамическому режиму привода. При внешнем воздействии на привод напряжение рассогласования Д Убудет скорректировано в блоке 10 до

5 величины &Uic, так, что выходныепэра-;1 метры привода останутся на уровне заданных. При отсутствии внешних воздействий блок 10 не влияет на величину напряжения рассогласования и напряжения Д Un Д UK

0 равны по величине. Для защиты электродвигателя 1 от перегрузки по току в электроприводе предусмотрен блок 7 токоограничения, ограничивающий ток якоря электродвигателя 1 на заданном уровне, не превышающем

5 предельно допустимый ток, входным сигналом для блока 7 токоогрэничения является напряжение с датчика 6 тока якоря.

Для обеспечения заданной стабильности и жесткости выходных параметров при0 вода предусмотрены отрицательные обратные связи - Уо.с.я.к. по напряжению на якоре, Uo о.возб. - на обмотке возбуждения и основная обратная связь по контролируемому параметру - UT.r. - напряжение с тахо5 генератора 2, сочлененного с валом электродвигателя.

При этом увеличение (уменьшение) нагрузки или уменьшение (увеличение) напряжения питающей сети компенсируются с

0 помощью указанных обратных связей увеличением (уменьшением) напряжения, приложенного к якорю электродвигателя. Указанные обратные связи обеспечивают заданную стабильность контролируемого

5 параметра - частоты вращения вала двигателя.

Для обеспечения повышенной жесткости механических характеристик электродвигателя 1 в привод введен блок 11

вычисления момента на валу двигателя 1. Входными сигналами для блока 11 являются напряжение с датчика 13 суммарного тока, напряжение - Ur.r. с тахогенератора 2, напряжение с якорной обмотки ия.к и и3ад.мом. с задатчика 12 момента, выходной сигнал A UMOM тек блока 11 подается на вход сумматора А.

Блок 11 вычисления момента реализует вычисление среднего значения момента по формуле

„U,ls-l2gR,

МсрОтг

следующим образом. С задатчика 12 заданное значение момента вводится в схему 18 сравнения при неработающем двигателе 1, проходит через схему 18 сравнения на вход сумматора 4, после включения двигателя 1 на входы блока .11 поступают напряжение с тахогенератора 2 - Ur.r. на вход схемы 16 деления, напряжение с якоря Кя.к. на вход схемы 14 перемножения, на второй ее вход - сигнал с датчика 13 суммарного тока, он же поступает на вход квадратора 17 суммарного тока. На входе схемы 14 перемножения формируется сигнал, пропорциональный произведению 11Я1Ј . на входе квадратора 17 - сигнал эквивалентный произведению квадратора суммарного тока I2 на сопротивление якоря Ря.

Разностный (UHli-l Ря) сигнал, вычисленный в схеме 15 вычитания, поступает на вход схемы 16 деления, на второй вход которой подано напряжение с тахогенерзтора 2. На выходе схемы 16 деления будет сигнал, пропорциональный текущему значению момента Мсртек.. схема 18 сравнения формирует рассогласования между МСр.тек. и Мср.зад. в виде ДиНом.тек.. который подается на суммирующий вход формирователя 4 сигнала рассогласования, управляющего текущим напряжением на якоре двигателя 1.

Таким образом, введенный блок 11 вычисления момента параллельно и дополнительно к тахогенератору следит за контролируемым параметром и позволяет повысить жесткость механических характеристик привода.

Формула изобретения

0 соединен через блок компенсации и сумматор с выходом задатчика, первый, второй, третий, четвертый входы сумматора соединены соответственно с выходами тахогене- ратара, датчиком напряжения якорной

5 обмотки электродвигателя и датчиком тока возбуждения, отличающийся тем, что, с целью повышения качества регулирования за счет повышения жесткости механической характеристики, в электропривод постоян0 ного тока дополнительно введены блок вычисления момента , задатчик момента, датчик суммарного тока, выход которого соединен с первым входом блока вычисления момента, второй и третий входы которого

5 соединены соответственно с выходом задатчика момента и выходом тахогенератора, выход блока вычисления момента соединен с вторым входом сумматора, а второй выход преобразователя соединен с вхо0 дом датчика суммарного тока.

содержит схемы перемножения, вычитания,

5 деления, квадратор суммарного тока, схему

-сравнения, при этом выход датчика суммарного тока соединен с первым входом схемы перемножения, второй вход схемы перемножения соединен с выходом датчика на0 пряжения якорной цепи, выход схемы перемножения соединен с первым входом схемы вычитания, второй вход которой соединен с выходом квадратора суммарного тока, вход которого подключен к выходу дат5 чика суммарного тока, выход схемы вычитания соединен с первым входом схемы деления, второй вход которой соединен с выходом тахогенератора. выход схемы деления соединен с первым входом схемы

0 сравнения, второй вход которой соединен с выходом задатчика момента, выход схемы сравнения является выходом блока вычисления момента.

ио.с6оз6.

Uo.c ик