Электропривод постоянного тока Советский патент 1981 года по МПК H02P5/16 

(54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА

1

Изобретение относится к электротехнике, в частности и системам автоматического управления двигателями постоянного тока с импульотыми преобразователями.

По основному авт. св. Ng 746849 известен электропривод постоянного тока, содержащий последовательно соединенные узел сравнения задающего сигнала и сигнала обратной связи по частоте вращения, регулятор частоты вращения с переменной структурой, например операционный усилитель, цепь обратной связи которого состоит из последовательно соединенных резистора, перекидного ключа, управляемого индикатором последовательности импульсов и конденсатора, импульсный модулятор, импульсный усилитель мощности,, двигатель и тахогенератор.

Недостатком известного электропривода является то, что при снятии и реверсе задающего сигнала, т. е. при торможении и реверсе электропривода, и наличии момента нагрузки на валу двигателя они

обладают низкими динамическими свойствами на низких частотах вращения.

Целью изобретения ЯЕ ляется повьпление быстродействия электропривода при наличии момента нагрузки на валу двигателя, особенно при малых величинах задающего сигнала.

Цель достигается тем, что в предлагаемый электропривод постоянного тока введен селектср импульсов по длительности,

10

вход которого подключен к выходу импульсного модулятора, а выход - к входу индикатора последовательности импульсов.

«5

Функциональная схема электропривода показана на чертеже.

Электропривод постоянного тока содержит последовательно соединенные узел сравнения 1, регулятор частоты вращения

20 с переменней структурой 2, импульсный модулятор 3, импульсный усилитель мощности 4, Двигатель 5 с тахогеьератором 6.

Регулятор частоты вращения с переменной структурой 2 может быть выполнен, например, в виде операционного усилителя 7 с резистором обратной связи 8. который через один из контактов перекидного ключа 9 соединен с одной обкладкой конденсатора обратной связи 10, Вторая обкладка конденсатора 10 подключена к выходу операционного усилителя 7, а второй контакт перекидного ключа 9 соединен с общимпроводом.

Перекидной ключ 9 управляется индикатором последовательности импульсов И имеющим два состояния, первое из которых соответствует наличию Последовательности импульсов, при этом перекидной ключ 9 занимает положение А, в котором конденсатор Ю п-одключен к резио тору обратной связи 8. Другое состояние перекидного ---ключа 9 соответствует отсутствию последовательности импульсов .на входе индикатора последовательности импульсов 11, при этом перекидной ключ 9 занимает положение В, когда конденсатор 1О подключен к выходу операционного усилителя регулятора частоты вращения с переменной структурой 2.

Кроме того, в состав привода входит селектор импульсов по длительности с управляемым порогом срабатывания 12 , пропускающий импульсы, длительность которых превышает заданную величину.

Селектор импульсов по длительности 12 подхглючен своим входом к выходу импульсного модулятора 3, а выходом- к входу индикатора последовательности импульсов 11.

Э;рктропривод работает следующим образом.

При одной полярности задающего сигнала -и наличии момента нагрузки .на валу двигателя 5 напряжение на выходе узла сравнения 1 соответствует ошибке системы электропривода по частоте вращения двигателя и определяет величину напряжения на выходе операционного усилителя 7, регулятора частоты враще- НИН 2, скважность импульсов на выходе импульсного модулятора 3, величину тока якоря, а следовательно, и момент двигателя 5, который в установившемся режиме равен моменту нагрузки двигателя.

При этом длительность импульсов на выходе импульсного модулятсра 3 больше порога срабатывания селектсра импульсов по длительности 12, т. е. больш длительности селектфнья импульсов и на выкоде селектора импульсов 12 имеется

последовательность импульсов. Индикатор последовательности импульсов 11 наХОДИ.ТСЯ в первом состоянии, перекидной ключ 9 - в положении А и операционный усилитель 2 охвачен гибкой обратнсй связью.

При изменении полярности: задающего сигнала (реверсе привода) изменяется полярность напряжения на выходе узла

сравнения 1, и напряжение на выходе операционного усилителя 7 уменьшается. Скважность импульсов на выходе импульсного модулятора 3 уменьшается и становится равной порогу срабатывания се5 лектора импульсов по длительности 12i

Импульсы на выходе селектора импульсов 12 исчезают, в результате чего индикатор последовательности импульсов 11 переходит во второе состояние, а пере0 кидной ключ 9 занимает положение В и конденсатор 10 отключается от цепи обратной связи и подключается к вькоду операционного усилителя 7,

Напряжение на выходе операционного

5 усилителя 7 быстро уменьшается, изменяет полярность и быстро нарастает, так как усилитель 7 не охвачен гибкой обратной связью.

Появляются импульсы на выходе им0 пульсного модулятора 3, и после того как длительность их превышает пфог срабатывания селектора импульсов 12, появляются импульсы на выходе селектора импульсов 12.

Индикатор последовательности импульсов 11 переходит в первое состояние, а .перекидной ключ 9 занимает положение А. Операционный усилитель 7 охвачен гибкой обратной связью. При этом конденсатор 10 заряжен до выходного напряжения операционного усилителя 7, и длительность импульсов модулятора импульсов 3 такова, что момент двигателя равен моменту нагрузки, двигатель начинает вращаться.

При пуске или торможении устройство работает аналогичным образом, обеспечивая быстрое достижение моментом двигателя величины момента нагрузки

И, следовательно, повышение быстродействия электропривода.

Формула изобретения

Электропривод постоянного тока по авт. св. № 746849, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия электропривода, в него введен селектор импульсов по длитель-

ности, вход которого подключен к вьнходу импульсного модулятора, а вьссод к входу индикатора последовательности импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авт(чэское свидетельство СССР N9 746849, кл. Н О2 5/16, 1975.