Устройство для управления электродвигателем постоянного тока Советский патент 1980 года по МПК H02P5/16 

1

Изобретение относится к автоматическому управлению и регулированию н может быть использовано в электроприводах станков и махиин термической резки с программным управлением с большим диапазоном регулирования .

Известно устройство для управления электродвигателем постоянного тока с широтно-импульсной модуляцией сигнала управления 1.

При увеличении момента статической нагрузки на валу двигателя зона нечувствительности расширяется и не происходит полной ее линеаризации , а при уменьшении момента на валу двигатель начинает колебаться с частотой следования импульсов.Таким образом, использование указанного устройства неэффективно при изменении момента статической нагрузки на валу двигателя.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для управления электродвигателем постоянного тока, содержащее регулятор скорости, импульсный преобразователь, соедийенный с электродвигателем, датчик скорости

выход которого подключен ко входу регулятора скорости 2.

Основным недостатком устройства является необходимость перенастройки величины сигнала, осуществлятошего вибрационную линеаризацию, в случае изменения момента статической нагрузки. Следовательно, устройство не может осуществлять пол10ную линеаризацию зоны нечувствительности двигателя в тех случаях,когда изменение момента статической нагрузки происходит в процессе электропривода, а значит снижается

15 быстродействие на малых скоростях и сужается диапазон регулирования. Целью изобретения является расширение диапазона регулирования скорости вращения двигателя за

20 счет вибрационной линеаризации зоны нечувствительности вне зависимости от момента статической нагрузки на валу.

Это достигается тем, что извест25 мое устройство снабжено частотноширотным импульсным модулятором, функциональным преобразователем и датчиком момента, причем вход управления длительностью импу.пьсов

30 модулятора соединен с выходом регулятора скорости, вход управления периодом следования импульсов модулятора - с выходом датчика момента через функциональный преобразователь, а выход модулятора подключен ко входу импульсного преобразователя.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для управления электродвигателем постоянного тока.

Выход регулятора скорости 1 соединен со входом управления длительностью импульсов модулятора 2, выход которого соединен со входом импульсного преобразователя 3, от которого запитывается исполнительный двигатель 4. С двигателем 4 связаны датчик скорости 5 и датчик момента 6.Выход датчика момента б связан со входом управления периодо .следования импульсов модулятора 2 через функциональный преобразователь 7 , а выход датчика скорости 5 связан со входом регулятора скорости 1.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал задания по скорости поступает на вход регулятора скорости 1,а с его выхода управляющий сигнал поступает на вход управления длительностью импульсов частотноширотного модулятора 2 и в зависимости от этого сигнала изменяется соотношение между длительностями положительного и отрицательного полупериодов импульсного сигнала на модулятора 2. Этот импульсный сигнал усиливается импульсным преобразователем 3 и поступает на двигатель 4, при-;ем постоянная составляющая напряжения на якоре двигателя 4 определяется соотношением между длительностями положительного и отрицательного полупериодов сигнала на выходе модулятора 2. СигНёш с выхода датчика скорости 5 поступает на вход регулятора скорости 1 для- замыкания отрицательной обратной связи по скорости. Сигнал с выхода датчика момента 6 поступает на вход функционального преобразователя 7, который модулирует функциональную зависимость:

(..

где Uft,- входной сигнсш функционального преобразователя; выходной сигнал функционального преобразователя; Тд - постоянная времени якорной -цепи;

Cj - конструктивная постоянная

двигателя; Up, - амплитуда напряжения на

якоре.

СигнсШ с выхода функционального преобразователя 7 поступает на вход управления периодом следования импульсов модулятора 2.

Предлагаемое изобретение значительно расширяет диапазон регулирования скорости двигателя, что повышает точность электроприводов машин термической резки , а также позволяет убрать 8 редукторов на каждой машине.

Формула изобретения

Устройство для управления элект5 родвигателем постоянного тока, содержашее регулятор скорости, импульсный преобразователь, соединенный, с электродвигателем, датчик скорости, выход которого подключен ко входу регулятора скорости , о тличающееся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования скорости, оно снабжено частотно-широтным импульсным модулятором, функциональным преобразова5 телем и датчиком момента, причем вход управления длительностью импульсов модулятора соединен с выходом регулятора скорости , вход управления периодом следования импульсов 0 модулятора - с выходом датчика момента через функциональный преобразователь , а выход модулятора подключен ко входу импульсногб преобразователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Панкратьев Л.Д. Паппе И.Г. и др. Импульсные и релейные следящие приводы постоянного тока с полупроводниковыми усилителями. - М., Энергия, 1968, с. 5-14.

2, Авторское свидетельство СССР 55 547953, Н 02 Р 5/06, 1974.