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

(54 УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ, ПОСТОЯННОГО ТОКА

1

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для регулирования числа оборотов двигателя путем изменения напряжения на зажимах якоря.

Известно устройство для управления электродвигателем постоянного тока, выполненное по структуре с последовательным соединением регуляторов l 1.

В известном устройства исключение динамических уравнительных токов обеспечивается ограничением производной сигнала на входе управляемого преобразователя путем включения фильтра, Постоянная времени фильтра, включаемого на входе управляемого преобразователя для сети 50 Гц составляет 0,006-0,008 с. В случае применения в электроприводе малоинерционных или высокомоментных электродвигателей, инерционно1с:ть которых соизмерима с инерционностью вводимых фильтров, невозможно полное использование высоких динамических свойств используемых двигателей, так как постоянные времени якорных . цепей высокомоментных электродвига.телей имеют величины 0,0003-0,01 с.

Кроме этого, для обеспечения устойчивости электроприводов с тиристорными преобразователями необходим больший, чэм в электроприводах с непрерывным управлением, запас по фазе. Поэтому введение фильтра на входе управляемого преобразователя .уменьшает запас по фазе и ухудшает частотные свойства электропривода.

10 Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для управления электродвигателем постоянного тока, содержащее последовательно соединенные реtS гулятор скорости, элемент с насыщением, регулятор тока и преобразователь, по/1ключенный к электродвигателю, датчики тока и скорости 12.1. К недостаткам этого устройства

20 следует отнести существенно низкие динамические характеристики электропривода, а именно, малую величину полосы пропускания за счет включения интегрирующего звена на входе

25 управляемого преобразователя.

Целью изобретения является улучшение динамических характеристик электропривода с подчиненным регулированием параметров путем исключения динамических уравнительных токов без включения интегрирующего зв на иди фильтра на входе управляемого преобразователя. Поставленная цель достигается тем, что известное устройство снабжено последовательно соединенными дифференцирующим элементом и элементом с нелинейностью типа зоны нечувствительности, причем вход дифференцирующего элемента подключен к выходу регулятора тока, а выход элемента с нелинейностью типа ЗОН1 нёчувстй тёльйос й подключен к ВХОДУ элемента с .Насыщением. На чертеже пре1ДстйвЛёнЬ предлага емое устройство для управления элек тродвигателем постоянного тока. Устройство содержит последовател но соединенные регулятор 1 скорости элемент 2 с насыщением, регулятор 3 тока, управляемый преобразователь 4 подключенный к двигателю 5, а также датчик 6 тока, выходом подключенный ко входу элемента 2 с насыщением, датчик 7 скорости, выходом соединен ный со входом регулятора 1 скорости Регулятор 3 тока с элементом 2 с на сыщением на входе охвачен цепьюобратной связи, образованной дифферен цирующим эвеном 8 и звеном 9 с нели нейностью типа зоны нечувствительности. Устройство работает следующим об разом. На вход регулятора 1 скорости подается задающее напряжение, котор складывается с напряжением датчика 7скорости, усиливается и подается на регулятор 3 тока с э.лементом 2 н сышения на входе,на вход которого также подаются сигналы с датчика 6 тока и эвена 9. Усиленное напряжение подаетсяна управляемый преобразователь. С выхода регулятора 3 тока через дифференцирующее звено 8подается сигнал, пропорциональный производной сигнала, поступающего на вход управляемого преобразователя 4 на нелинейное звено 9 с характеристикой типа эоны нечувст витёлён;остии в зависимости от величины производной сигнал либо по (eLeV&f Jia pefy:nfiT6pr6Kef Либо нет. Для исключения динамических урав11ительных токов необходимо, что бы производная сигнала на входе управляемого преобразователя при си783938нусоидальном опорном напряжении была 3Vi ., -.,0., -где V - сигнал на входе управляемого преобразователя; Ej - амплитуда синусоидального опорного напряжения г СОо - частота питающей сети. Если производная())o то сигнала на выходе звена 9 нет и ограничение производной не осуществляется. Зона нечувствительй.ости звена 9 выбирается равной EfiiUjQ. Если производная --- ах 9 то на выходе эвена 9 появляется сигнал, пропорциональный производной, и на регуляторе 3 тока с элементом 2 насыщения на входе происходит ограничение производной и тем самым исключается динамический уравнительный ток и улучшаются динамические характеристики. Формула изобретения Устройство для управления электродвигателем постоянного тока, содержащее последовательно соединенные регулятор скорости, элемент с насыщением, регулятор тока и преобразователь, подключенный к электродвигателю, и подключенные к нему датчик тока, выходом подключенный на вход элемента с насыщением, и датчик скорости, соединенный со входом регулятора, о т л и чающее ся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик, оно снабжено последовательно соединенными дифференцирующими элементами и элементом с нелинейностью типа зоны нечувствительности, причем вход дифференцирующего элемента подключен к выходу регулятора тока,а выход элемента с нелинейностью типа зоны нечувствительности подключен ко входу элемента с насыщением. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Шипилло В.П. Автоматизированный вентильный электропривод. М., Энергия, 1969, с. 13. 2.Авторское свидетельство СССР №373823, кл. Н 02 Р 5/06, 1970 (прототип),

-

HZ