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

1

Изобретение относится к области пектротехники, а более конкретно к устройствам для управления и регули-рования электроприводами, например прокатных станов, и может быть использовано,в частности, в системе автоматического регулирования горизонтальных валков реверсивной клети стана горячей прокатки.

Известно устройство для управления электродвигателем постоянного тока, содержащее задатчик скорости, задатчик интенсивности, регулятор напряжения, состоящий из пропорционального усилителя и пропорционально-интегрального регулятора тока, преобразователя , электродвигателя, датчика напряжения, подключенного ко входу регулятора напряжения, а также датчика тока,соединенного со входами регулятора тока и регулятора напряжения через пропорциональный

усилитель И

Недостатком устройства является то, что при набросе нагрузки в ре; я(име токоограничения сигнал на йыходе задатчика интенсивности определяется только сигналом задатчика скорости, а после сброса нагрузки и окончания работы электропривода р

режиме токоограничения темп разгона до установившейся скорости значительно отличается от требуемого и может превышать допустимые для электродвигателя и механизма значения, что снижает надежность и долговечность электрического и механического оборудования.

Известно устройство для управле10ния электродвигателем постоянного тока, содержащее последовательно соединенные задатчик скорости, суммирующий усилитель с ограничением, интегрально-пропорциональный усили15тель, промежуточный усилитель с ограничением, пропорционально-интегральный регулятор тока, выход которого соединен со входом суммирующего усилителя с ограничением, регулятор напряжения и преобразователь,

20 выходом подключенный к электродвигателю, датчики напряжения и тока якоря, подключенные к соотвётст1вующим регуляторам 2 .

25

Недостатком устройства является значительное перерегулирование по току в режиме токоограничения, что ограничивает возможность полного использования перегрузочной способ30

ности электродвигателя и производительности механизма.

Цель изобретения - более полное использование перегрузочной способности электродвигателя.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено инерционным звеном, включенным между выходом датчика тока якоря и входом промежуточного усилителя с ограничением.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные задатчик 1 скорости, суммирующий усилитель 2 с ограничением, интегрально-пропорциональный усилитель 3, промежуточный усилитель 4 с ограничениемJпропорциональноинтегральный регулятор 5 тока, выход которого соединен со входом сумми- , рующего усилителя 2 с ограничением, регулятор б напряжения и преобразователь 7, выходом подключенный к электродвигателю 8, датчики напряжения 9 и тока якоря 10, подключенные к соответствующим регуляторам, инерционное звено 11, включенное между выходом датчика то.ка якоря и входом промежуточного усилителя с ограничением. . .4 . .

Уровень ограничения в р{одного сигнала суммирующего усилителя 2 определяет темп разгона (замедления) электропривода до заданной скорости. Интегрально-пропорциональный усилитель 3 обеспечивает линейность выходного сигнала задатчика интенсивности.

В процессе разгона электропривода до установившейся скорости сигнал на выходе пропорционально-интегрального регулятора 5 тока нарастает по линейному закону и является выходным сигналом задатчика интенсивности.

По окончании процесса разгона электропривода до установившейся скорости сигналы на входах суммирующего усилителя 2 с ограничением равны между собой по величине и противоположны по знаку, поэтому на выходах звеньев 2 и 3 сигналы равны нулю.

Ко входам пропорционально-интегрального регулятора 5 тока поступают ива сигнала от датчика тока сигнал отрицательной обратной связи по току, а через инерционное звено 11 и п|юмежуточный усилитель 4 с ограничением - сигнал положительной обратной свйзи по току.

В установившемся режиме работы электропривода рассматриваемые сиг налы на входе пропорционально-инте грального регулятора 5 равны мезвду собой по величине и противоположны по знаку, а их результирующее значение равно нулю. Сигнал на выходе

пропорционально-интегрального регулятора 5 тока равен сигналу задатчика скорости.

В процессе нарастания тока двигателя, при возмущениях со стороны нагрузки, текущее значение сигнала отрицательной обратной связи по току всегда больше текущего значения сигнала положительной обратной связи по току за счет инерционного звена 11, которое создает Некоторое запаздывание в нарастании этого сигнала. Поэтому текущее значение результирующего сигнала на входе пропорционально-интегрального регулятора 5 тока равно нулю, что приводит к уменьшению сигнала на выходах задатчика интенсивности и регулятора б напряжения. Это ведет к снижению напряжения на выходе преобразователя 7, осуществляющего питание якоря элек-тродвигателя 8,чем и достигается огрничение выбросов тока при нарастании статической нагрузки.

При возрастании якорного тока электродвигателя до значения уставки тока отсечки промежуточный усилитель 4 входит в ограничение,вследствие чего ограничивается сигнал положительной обратной связи по току, а разность сигналов положительной и отрицательной обратной связи по току, приведенная ко входу пропорционально-интегрального регулятора тока 5, становится значительной, что вызывает интенсивное токоограничение, снижает сигнал на выходе задатчика интенсивности.

При выбросе нагрузки и снятии режима токоограничения привод разгоняется с заданным задатчиком интенсивности темпом.

Преимущество предлагаемого устрой ства по сравнению с известным заключается в том, что за счет уменьшения перерегулирования по току при набросах статической нагрузки достигается более полное использование перегрузочной способности электродвигателя, без снижения быстродействия, что способствует повышению производительности механизма.

Формула изобретения

Устройство для управления электродвигателем постоянного тока,-содержащее последовательно соединенные задатчик скорости, суммирующий усилитель с ограничением, интегрально пропорциональный усилитель, промежуточный усилитель с ограничением, пропорционально-интегральный регулятор тока, выход которого соединен со входом суммирующего усилителя с ограничением, регулятор напряжения и преобразователь, выходом подключенный к-электродвигателю, датчики

напряжения и тока якоря, подключенные к соответствующим регуляторам, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью более полного использования перегрузочной способности электродвигателя, оно снабжено инерц-ионным звеном, включенным между выходом датчика тока якоря и промежуточного усилителя с ограничением.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Известия высших учебных заведений. Электромеханика, 1977, 2, с, .

2.Автоматизированный электропривод, Вып.1, НИИтяжмаш Уралмашзавода, 1974, с. 98-100.

г . 3uda.mtuK интенсивности Iт 1