Устройство для регулирования скорости электродвигателя постоянного тока Советский патент 1979 года по МПК G05D13/62 

гока, содержащее задагчик скорости, подключенный к первому входу элемента сравнения, выход которого соединен со Входом регулятора напряжения якоря, и ре гулятор магнитного потока двигателя 2 Недостаток известного устройства заключается в том, что оно не обеспечивает высокую точность регулирования, т.к. в цепи обратной связи невозможно применение тахогенератора. Это объясняется отсутствием линейной зависимости между задающим ослабление магнитного потока напряжением и скоростью при ее регулировании во второй зоне. - Поэтому применение; тахогенератора в цепи обратной связи по скорости приве дет к размыканию обратной связи в результате возрастания якорного напряжения до предельной величины. Целью настоящего изобретения является повышение точности устройства. Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит тахогенератор и последовйтельно соединенные элемент задержки, ключ и функциональный преобразователь, причем тахогенератор установлен на валу электродвигателя и подключе 5 ко второму входу элемента сравнения, вход элемента задержки соединен с выходом задатчика скорости, а выход функционального преобразователя связан с входом регулятора магнитного потока двигателя. Возможность включения тахо- генератора обеспечивается за счет такого нелинейного преобразователя линейноизменяющегося сигнала, задающего ослаб ление магнитного потока, при котором за дающему сигналу соответствует линейное же изменение скорости. На чертеже изображена блок-схема устройства, которое включает в себя зада тчик 1 скорости, регулятор 2 напряже ния якоря и регулятор 3 магнитного потока двигателя. На Выходе регулятора 2 подключен якорь управляемого электродв гателя 4, на валу которого установлен тахогенератор 5.. На вход регулятора 3 магнитного потока двигателя поступает управляющий сигнал ДФосл. ослабления потока двигателя, являющийся результатом преобразо вания сигнал,а .задатчика скорости 1 после его прохождения через элемент 6 задержки, ключ 7 и функциональный преобразователь 8. На вход регулятора 2 с выхода элеме та сравнения 9 поступает управляющий сигнал Н-зпр. . представляющий собой раз ность задающего сигнала Е, с задаг чика Слкорости 1 и сигнала EQ,(J. обратной связи, поступающего с гахогекератх)ра 5. На вход регулятора 3 магнитного потока двигателя поступают также задающий сигнал ф ОАл. с: задатчика йоминального потока (на чертеже не показан) и сигнал ФдДр.сц отрицательной обратной связи с датчика магнитного потока (на чертеже не показан), что при отсутствии сигнала АФосд. обеспечивает номинальный поток возбуждения двигателя. Устройство работает следующим образом. При задании задатчиков 1 скорости электродвигателя 4 ниже основной скорости изменение скорости осуигествляегся изменением якорного напряжения двигателя. При этом электродвигатель 4 работает с номинальным магнитным потоком Ф т.к. сигнал на ослабление потока проходит через элемент задержки 6 только в том случае, когда задающий сигнал E.Ej Qg , где Е,.значение задающего сигнала, соответствующее основной скорости. При задании задатчиком 1 скорости выше основной (E-oid. ьав-осн- АФосл. поступает на регулятор 3 магнитного потока, двигателя только в том случае, если напряжение на якоре электродвигателя 4 достигло величины, соответствующей заданному значению основной скорости. Это контролируется специальным блоком разделения режимов (на чертеже не показан), который подключает цепь ослабления потока ключом 7. Необходимость функционального преобразователя 8 обусловлена наличием нелинейной (гиперболической) зависимости скорости электродвиг1ателя от магнитного потока. В то же время сигнал Ejc. . тороговычитается сигнал ЕОЧ:- обратной связи, поступающий с тахогенератора 5, изменяется линейно. Пля обеспечения работы устройства функциональный преобразователь должен обеспечить такое нарастание Е.. при ослаблении потока, при котором поддерживается равенство сигналов Ejad. ЕО-С. Пяя этого он рассчитывается в соответствии с соогношением Е -с пЗ - .-to.c.- ф

Установление же гр.ебуемого при авгомагическом регулировании соотношения Е g. Ь. Е д,. осуществляется в устройстве уже автоматически за счет незначитольного снижения напряжения на якоре электродвигателя (и соответственно Е Р.С., по сравнению с его величиной соответствующей заданной основной скорости.

Таким образом, наличие функционального преобразователя предотвращает рост управляющего сигнала

упр- .сдо величины, при которой напряжение на выходе регулятора 2 становится равным его максимально допустимой величине. Это предотвр |щает размыкание обратной связи по скорости, которая во всем диапазоне регулирования скорости осуществляется только за счет воздействия на регулятор якорного напряжения.

Таким образом, во всем диапазоне регулирования скорости действует отрицательная обратная связь, осуществляемая с помощью тахогенератора, за счет чего устройство позЕюляет повысить точность регулирования скорости электродвигателей постоянного тока, что, в свою очередь, обеспечивает повышение эффективности технологического оборудования.

Формула изобретения

Устройство для регулирования скорости электродвигателя постоянного тока,

содержащее за датчик скорости, подключенный к первому входу элемента сравнения, выход которого соединен со входом регулятора напряжения якоря, и регулятор магнитного потока двигателя,

отличающееся тем, что, с целью повьщ1ения.точности устройства, оно содержит тахогенератор и последовагепьно соединенные элемент задержки, ключ и функциональный преобразователь, причем тахогенератор установлен на валу электродвигателя и подключен ко второму входу элемента сравнения, вход элемента задержки соединен с выходом задатчика скорости, а выход функционального преобразователя связан с входом регулятора магнитного потока двигателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Шипилло В. П. Автоматизированный вентильный электропривод Энергия, М., 1969, с, 39О-392.

2. Шипилло В. П. Автоматизированный вентильный электропривод Энергия, М., 1969, с. 386-389.