Задатчик интенсивности для быстродействующего электропривода Советский патент 1982 года по МПК H02P5/00 

(5) ЗАДАТЧИК ИНТЕНСИВНОСТИ ДЛЯ БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩЕГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА

1

Изобретение относится к управлению автоматизированными электроприводами и может быть применено для управления электроприводами механизмов подач металлорежущих станков.

Известен задатчик интенсивности электропривода постоянного тока, выполненный по схеме RC-фильтра, осуществляющий функцию апериодического звена, стоящего на входе регулятора скорости 13 .

Данный задатчик интенсивности уменьшает перерегулирование по скорости в электроприводе, однако при малых задающих сигналах динамические свойства электропривода сильно занижены. Это происходит из-за того, что скорость изменения выходного сигнала данного задатчика интенсивности зависит от величины задающего сигнала. При малой величине задающего сигнала задатчик интенсивности ограничивает скорость нарастания выходного сигнала и поэтому вносит большое запаздывание в контур управления электроприводом, поэтому динамические свойства электропривода постоянного тока с таким задатчиком интенсивности существенно ухудшены.

Известен задатчик интенсивности электропривода постоянного тока, выполненный по схеме пассивного Т-об-, разного фильтра, который также уменьшает перерегулирование по скорости в электроприводе, причем с данным задатчиком интенсивности можно-оптимизировать качество переходного процесса при изменениях отношения постоянных электродвигателя 21.

Недостатком задатчика является то, что скорости изменения выходного сигнала также зависит от величины задающего сигнала. При этом динамические свойства электропривода существенно ухудшены.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является задатчик интенсивности электропривода 390 постоянного тока, содержащий последо вательно соединенные комаЬаратор, ус литель с насыщением и интегратор, охваченные отрицательной обратной связью, который ограничивает скорост нарастания выходного сигнала, причем она не зависит от величины задаю щего сигнала. При этом в электроприводе эффективно уменьшается перерегулирование по скорости Г31. Однако ограничение скорости изменения вы ходного сигнала задатчика интенсивности осуществляется как при больших скоростях изменения задающего сигнал так и при малых. Тем самым вносится постоянный сдвиг по фазе в амплитудно-частотную характеристику электро,привода. Это приводит к сужению поло сы пропускания электропривода, особенно -при малых амплитудах задающего сигнала, когда ограничение скорости изменения выходного сигнала задатчика интенсивности не является необходимым . Целью изобретения является улучшение динамических показателей за счет расширения полосы пропускания электролривода при сохранении заданной величины перерегулирования по ск рости во всем диапазоне регулйрования скорости вращения. Цель достигается тем, что в задат чик интенсивности быстродействующего электропривода, содержащий усилитель с насыщением, введены дифференцирующее звено и нелинейное звено с зоной нечувствительности, при этом выход усилителя с насыщением подключен ко входу дифференцирующего звена, выходом соединенного с нелинейным звеном с зоной нечувствительности, а ко входу усилителя с насыщением подключ выход нелинейного звена. На чертеже представлена схема задатчика интенсивности. Задатчик интенсивности содержит усилитель 1 с насыщением, подключенный к дифференцирующему звену 2, сое диненному с нелинейным звеном 3 с зоной нечувствительности, выход которого подключен ко входу усилителя 1 с насыщением. Зйдатчик интенсивности работает следующим образом. Выходной сигнал усилителя 1 с насыщением подается на дифференцирующее звено 2, которое предназначено для определения производной выходного сигнала задатчика интенсивности или, что однозначно, скорости изменения выходного сигнала задатчика интенсивности. Сигнал с дифференцирующего звена 2 поступает на нелинейное звено 3. В зависимости от величины производной выходного сигнала задатчика интенсивности на выходе звена 3 сигнал есть или нет. Сигнал с выхода звена 3 поступает на вход усилителя 1 с насыщением. При этом, когда производная выходного сигнала задатчика интенсивности превышает пороговое значение, а именно величину зоны нечувствительности звена 3, выходной сигнал звена 3 поступает на вход усилителя 1 с насыщением и передаточная функция задатчика интенсивности имеет вид где k - коэффициент передачи усилителя 1 с насыщением; Т - постоянная дифференцирования дифференцирующего звена 2. Передаточная функция (1) задатчика интенсивности такова, что при его использовании происходит ограничение скорости изменения выходного сигнала задатчика интенсивности, бла годаря чему эффективно уменьшается величина перерегулирования по скорости. При малых скоростях изменения задающего сигнала задатчика интенсивности, что имеет место при гармоническом входном сигнале малой частоты, величина сигнала, получаемого на выходе дифференцирующего звена 2, не превышает зону нечувствительности звена 3. При этом сигнала на выходе звена 3 нет. Передаточная функция задатчика интенсивности в этом случае имеет вид W k. т.е. передаточная функция задатчика интенсивности принимает вид безынерционного звена. При этом ограничение скорости нарастания выходного сигнала задатчика интенсивности не происходит, т.е. задатчик интенсивности не вносит сдвига по в амплитудно-частотную характеристику электропривода. Настройка е личины зоны нечувствительности звена 3 осуществляется

5900

тем, чтобы на выходе этого звена сигнал появляся лишь при частоте задающего гармонического сигнала, при котором в электроприводе без задатчика интенсивности была максимальная полоса пропускания. Ограничение скорости из)знения выходного сигнала задатчика интенсивности осуществляется лишь на частотах, превышающих заданную полосу пропускания электропривода. При этом в быстродействующем электроприводе расширяется полоса пропускания без увеличения заданной величины перерегулирования по скорости.

Предлагаемый задатчик интенсивности позволит увеличить производительность производственных механизмов.

Формула изобретения

Задатчик интенсивности для быстродействующего электропривода, содержащий усилитель с насыщением, отличающийся тем, что, с

целью улучшения динамических показателей за счет расширения полосы пропускания электропривода, в него введены дифференцирующее звено и нелинейное звено с зоной нечувствительноти, при этом выход усилителя с насыщением подключен ко входу дифференцирующего звена, выход которого соединен с нелинейным звеном с зоной нечувствительности, а ко входу уси- . лителя с насыщением подключен выход нелинейного звена.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

3.Фрер Ф., Орттенбургер Ф. Основные звенья регулируемого привода постоянного тока. М., Энергия, 1977, с. 160-161.