CS259473B1 - Connection of DC current controller - Google Patents
Connection of DC current controller Download PDFInfo
- Publication number
- CS259473B1 CS259473B1 CS863986A CS398686A CS259473B1 CS 259473 B1 CS259473 B1 CS 259473B1 CS 863986 A CS863986 A CS 863986A CS 398686 A CS398686 A CS 398686A CS 259473 B1 CS259473 B1 CS 259473B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- input
- current
- armature
- output
- current regulator
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
- Control Of Multiple Motors (AREA)
Abstract
Zapojení se týká regulátoru proudu kotvy stejnosměrného elektromotoru pro elektrický pohon s napájením z tyristorového usměrňovače. Očelem zapojení je zlepšení kvality regulace a dosažení shodných dynamických parametrů jak v oblasti přerušovaného proudu, tak v oblasti nepřerušovaného proudu kotvy. Uvedeného účelu je dosaženo tím, že regulátor proudu kotvy sestává z operačního zesilovače, na jehož první vstup je připojeno čidlo proudu kotvy motoru a druhý vstup je připojen na zdroj signálu úměrného žádané hodnotě proudu kotvy motoru, na nějž je svým prvním vstupem připojen též nelineární funkční měnič, jehož druhý vstup je připojen na zdroj signálu úměrného indukovanému napětí kotvy a na jehož výstup je svým prvním vstupem připojen sčítací zesilovač, jehož druhý vstup je připojen na výstup operačního zesi.ovače a jehož výstup je výstupem regulátoru proudu.The connection concerns the armature current regulator of a DC electric motor for an electric drive powered by a thyristor rectifier. The purpose of the connection is to improve the quality of regulation and achieve identical dynamic parameters both in the area of intermittent current and in the area of uninterrupted armature current. The stated purpose is achieved by the armature current regulator consisting of an operational amplifier, to the first input of which is connected a sensor of the motor armature current and the second input is connected to a signal source proportional to the desired value of the motor armature current, to which a nonlinear functional converter is also connected by its first input, the second input of which is connected to a signal source proportional to the induced armature voltage and to whose output a summing amplifier is connected by its first input, the second input of which is connected to the output of the operational amplifier and whose output is the output of the current regulator.
Description
Vynález se týká zapojení regulátoru proudu stejnosměrného elektromotoru pro elektrický pohon s napájením z tyristorového usměrňovače.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to the connection of a current regulator of a DC electric motor for an electric drive powered by a thyristor rectifier.
Spínání tyristorů napájecího zdroje takového elektrického pohonu je řízeno generátorem řídicích impulsů pomocí regulátoru proudu kotvy stejnosměrného elektromotoru. Tento regulátor porovnává žádanou a skutečnou hodnotu proudu kotvy. Struktura i parametry takového regulátoru bývají pevně nastaveny tak, aby zajištovaly časově optimální průběh přechodových dějů v oblasti spojitého průběhu proudu kotvy. Nevýhodou tohoto řešení je podstatné zhoršení dynamických vlastností v oblasti přerušovaného proudu, ve kterém má regulovaná soustava nižší zesíleni, navíc proměnné a její přenosová funkce se snižuje o jeden řád. Tento nedostatek, se zpravidla řeší použitím adaptivních regulátorů proudu se změnou struktury i parametrů.The switching of the thyristors of the power supply of such an electric drive is controlled by a control pulse generator by means of a DC armature current regulator. This controller compares the setpoint and actual armature current values. The structure and parameters of such a controller are fixed to provide a time-optimal transition pattern in the region of the continuous anchor current. The disadvantage of this solution is a significant deterioration of the dynamic properties in the region of the interrupted current, in which the controlled system has a lower gain, moreover variables and its transmission function is reduced by one order. This drawback is usually solved by using adaptive current regulators with a change in structure and parameters.
Ani toto řešení však nezajištuje stejné dynamické vlastnosti pohonu v celém pracovním režimu, navíc je složité a drahé.However, even this solution does not provide the same dynamic characteristics of the drive throughout the operating mode, but it is also complex and expensive.
Uvedené nedostatky jsou odstraněny zapojením regulátoru proudu stejnosměrného motoru podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že regulátor sestává z operačního zesilovače, jehož první vstup je připojen na čidlo proudu kotvy motoru a druhý vstup je připojen na zdroj signálu úměrného žádaného hodnotě proudu kotvy motoru, na nějž je svým prvním vstupem připojen též nelineární funkční měnič, jehož druhý vstup je připojen na zdroj signálu úměrného indukovanému napětí kotvy a na jehož výstup je svým prvním vstupem připojen sčítaci zesilovač, jehož druhý vstup je připojen na výstup operačního zesilovače, a jehož výstup je výstupem regulátoru proudu.These drawbacks are overcome by the DC motor current regulator according to the invention, which consists of an operational amplifier whose first input is connected to the motor armature current sensor and the second input is connected to a signal source proportional to the motor armature current setpoint, to which a non-linear functional inverter is connected by its first input, the second input of which is connected to a signal source proportional to the induced armature voltage, and whose output is connected to an addition amplifier, the second input of which is connected to an operational amplifier output; current regulator output.
Zdrojem signálu úměrného indukovanému napětí kotvy může být napětí kotvy nebo u motorů s konstantním magnetickým tokem čidlo otáček motoru.The source of the signal proportional to the induced armature voltage may be the armature voltage or, in the case of constant magnetic flux motors, the engine speed sensor.
Regulátor proudu podle vynálezu zabezpečuje invariantní přenos řízení v oblasti přerušovaného proudu kotvy motoru. Řešení plyne ze základního vztahu pro invariantní přenos vzhledem k řízeniThe current regulator according to the invention provides an invariant transmission of control in the region of the interrupted current of the motor armature. The solution results from the basic relation for invariant transmission with respect to control
Fi(P)-Fs(P> = 1 kde F_(p) je přenos regulované soustavy a F.(p) je přenos členu, zabezpečujícího invariantnost.Fi (P) -F s (P> = 1 where F_ (p) is the transmission of the regulated system and F. (p) is the transmission of the invariant ensuring the member.
S iS i
Přenosová funkce Fg(p) regulované soustavy, tj. stejnosměrného motoru v oblasti přerušovaného proudu má při zanedbání dopravního zpoždění tyristorového usměrňovače charakter proporcionální a je nelineárně závislá na dvou proměnných: na řídicím napětí Ug určujícím zapalovací úhel tyristorů a na indukovaném napětí kotvyThe transfer function F g (p) of the controlled system, i.e. the DC motor in an intermittent current, by neglecting the time delay proportional nature of the thyristor rectifier is non-linearly dependent on two variables: the control voltage U g determining the ignition angle of the thyristor, and on the induced armature voltage
Fs = I(Ug,E) F = I (U G, E)
Invariantní přenos řízení je pak zajištěn nelineárním členem s přenosem kde 1^ je žádaná hodnota proudu kotvy motoru.The invariant transmission of the control is then provided by a non-linear transmission member where 1 ^ is the motor armature current setpoint.
Tím je zabezpečeno, že regulační smyčka proudu má prakticky shodné dynamické vlastnosti jak v oblasti přerušovaného proudu, tak v oblasti spojitého proudu kotvy.This ensures that the current control loop has virtually identical dynamic properties in both the interrupted current region and the continuous armature current region.
Příklad provedení zepojení regulátoru proudu stejnosměrného elektromotoru podle vynálezu je uveden na přiložených výkresech, na nichž na obr. 1 znázorněno blokové schéma regulační smyčky zajištující přenos invariantní vzhledem k řízení, na obr. 2 je nakresleno blokové schéma elektrického pohonu s regulací proudu kotvy, na obr. 3 je blokové schéma zapojení regulátoru proudu a na obr. 4 jsou charakteristiky nelineárního členu, zabezpečujícího invariantnost vzhledem k řízení.An exemplary embodiment of a DC electric current regulator according to the invention is shown in the accompanying drawings, in which FIG. 1 shows a block diagram of a control loop providing invariant transmission to the control; FIG. Fig. 3 is a block diagram of a current regulator connection; and Fig. 4 is a characteristic of a non-linear member providing invariance to control.
Podle obr. 2 sestává předmětný elektrický pohon ze stejnosměrného elektromotoru 2 napájeného z tyristorového usměrňovače 2, který je řízen generátorem 2 zapalovacích impulsů s regulá torem £ proudu kotvy. V obvodu napájení stejnosměrného motoru 2 je zapojeno čidlo 5 proudu kotvy, na jehož výstup je připojen první vstup 11 regulátoru £ proudu, jehož druhý vstup 12 je připojen na zdroj signálu žádané hodnoty proudu a jehož třetí vstup 13 je připojen na výstup čidla 6 napětí kotvy. Výstup 14 regulátoru £ proudu je veden na generátor 2 řídicích impulsů.According to FIG. 2, the electric drive in question consists of a DC electric motor 2 fed by a thyristor rectifier 2, which is controlled by an ignition pulse generator 2 with an armature current regulator 6. The power supply circuit of the DC motor 2 j e sensor wiring 5 armature current, whose output is connected to first input 11 of regulator £ stream whose second input 12 is connected to the source of the reference signal current and whose third input 13 is connected to the output of the sensor 6 the voltage anchors. The output 14 of the current regulator 6 is fed to the control pulse generator 2.
Na první vstup 11 regulátoru £ proudu se přivádí výstupní signál čidla 2 proudu, odpovídající skutečné hodnotě proudu kotvy stejnosměrného elektromotoru 2, na druhý vstup 12 se přivádí řídicí signál odpovídající žádané hodnotě proudu kotvy stejnosměrného elektromotoru 2 a na třetí vstup 13 regulátoru £ proudu se přivádí výstupní signál čidla 2 kotvy stejnosměrného elektromotoru, který je druhým řídícím signálem regulátoru £ proudu.A current sensor 2 corresponding to the actual armature current value of the DC motor 2 is supplied to the first input 11 of the current regulator 6, a control signal corresponding to the armature current reference value of the DC motor 2 to the second input 12 and the output signal of the DC armature sensor 2, which is the second control signal of the current regulator.
Podle obr. 3 regulátor £ proudu kotvy stejnosměrného elektromotoru sestává z operačního zesilovače 2?.' nelineárního funkčního měniče 20 a sčítacího zesilovače 30. Operační zesilovač 10 je připojen svým prvním vstupem 101, který je současně prvním vstupem 11 regulátoru £ proudu, na výstup čidla 2 proudu kotvy motoru a svým druhým vstupem 102, který je i druhým vstupem 12 regulátoru £ proudu, na zdroj signálu úměrného žádané hodnotě proudu kotvy.According to FIG. 3, the DC armature current regulator 6 consists of an operational amplifier 21. The operational amplifier 10 is connected by its first input 101, which is simultaneously the first input 11 of the current regulator 8, to the output of the motor armature current sensor 2, and by its second input 102, which is also the second input 12 of the regulator 8. current, to a signal source proportional to the armature current setpoint.
Na zdroj tohoto signálu je rovněž svým prvním vstupem 201 připojen nelineární funkční měnič 20, jehož druhý vstup 202, který tvoří třetí vstup 13 regulátoru £ proudu, je připojen na čidlo 2 napětí kotvy motoru. Na výstup 203 nelineárního funkčního měniče 20 je připojen svým prvním vstupem 301 sčítací zesilovač 22, jehož druhý vstup 302 je připojen na výstup 222 operačního zesilovače 10.A non-linear functional converter 20 is also connected to the source of this signal by its first input 201, whose second input 202, which forms the third input 13 of the current regulator 6, is connected to the motor armature voltage sensor 2. An addition amplifier 22 is connected to the output 203 of the non-linear functional converter 20 by its first input 301, the second input 302 of which is connected to the output 222 of the operational amplifier 10.
Výstup 303 sčítacího zesilovače 30 je výstupem 14 regulátoru £ proudem.The output 303 of the addition amplifier 30 is the current output 14 of the controller.
Na první vstup 11 regulátoru £ proudu, který je současně prvním vstupem 101 operačního zesilovače 22' se přivádí signál odpovídající skutečné hodnotě proudu kotvy stejnosměrného elektromotoru 2· Na druhý vstup 12 regulátoru £ proudu, který je současně druhým vstupem 2Q2 operačního zesilovače 10 a prvním vstupem 201 nelineárního funkčního měniče 22' 3e přiveden řídicí signál, odpovídající žádané hodnotě proudu. Operační zesilovač 10 porovnává signál žádané hodnoty proudu se signálem skutečné hodnoty proudu, nelineární funkční měnič 29 zpracovává pouze signál žádané hodnoty proudu v závislosti na napětí kotvy. Signály z výstupu 103 operačního zesilovače 10 a. z výstupu 203 nelineárního funkčního měniče 20 se sčítají na vstupech 302 a 303 sčítacího zesilovače 22· Výstupní signál z výstupu 303 sčítacího zesilovače 22' který je výstupním signálem regulátoru £ proudu, slouží k řízení generátoru 2 řídicích impulsů.The first input 11 of regulator £ stream which is simultaneously the first input 101 of the operational amplifier 22 'is fed the signal corresponding to the actual value of the armature current DC motor 2 · a second input 12 of the control £ stream which is the second input 2Q2 operational amplifier 10 and the first inlet nonlinear inverter 201 function 22 '3 e applied control signal corresponding to the current setpoint. The operational amplifier 10 compares the current reference signal with the actual current signal, the non-linear functional converter 29 only processes the current reference signal depending on the armature voltage. The signals from the output 103 of the operational amplifier 10 a. From the output 203 of the non-linear functional converter 20 are summed at the inputs 302 and 303 of the amplifier 22. impulses.
Na obr. 4 jsou uvedeny charakteristiky nelineárního funkčního měniče 22· Vodorovná osa udává žádanou hodnotu proudu kotvy stejnosměrného elektromotoru 2, svislá osa udává řídicí napětí generátoru 2 řídicích impulsů. Posun charakteristik ve svislé ose je řízen signálem úměrným napětí kotvy stejnosměrného elektromotoru 2 takovým způsobem, že pro nulové napětí kotvy je charakteristika symetrická vzhledem k počátku souřadnic.Fig. 4 shows the characteristics of the non-linear functional inverter 22 · The horizontal axis indicates the armature current setpoint of the DC motor 2, the vertical axis indicates the control voltage of the control pulse generator 2. The displacement of the characteristics in the vertical axis is controlled by a signal proportional to the armature voltage of the DC electric motor 2 in such a way that for zero armature voltage the characteristic is symmetrical with respect to the origin of the coordinates.
Charakteristiky nelineárního funkčního měniče 20 mají přibližně takový průběh, aby kompenzovaly proměnné zesílení proudové regulační smyčky pohonu v oblasti přerušovaného proudu kotvy. Tyto charakteristiky je možno stanovit výpočtem nebo měřením.The characteristics of the non-linear functional transducer 20 have approximately a waveform to compensate for the variable gain of the drive current control loop in the region of the interrupted armature current. These characteristics can be determined by calculation or measurement.
Při použití stejnosměrného elektromotoru 2 s konstantním magnetickým tokem lze místo čidla 2 napětí kotvy motoru použít čidlo otáček tohoto motoru, v obou případech se jedná o zdroje signálu úměrného indukovanému napětí kotvy motoru.When using a constant magnetic flux DC motor 2 , the motor armature voltage sensor 2 can be used instead of the motor armature voltage sensor 2, both being signal sources proportional to the motor armature voltage induced.
Nelineární funkční měnič 20 může být s výhodou realizován jako operační zesilovač s diodovým funkčním měničem ve zpětné vazbě.Preferably, the non-linear functional transducer 20 may be implemented as an operational amplifier with a diode functional transducer in feedback.
Zapojení regulátoru proudu kotvy stejnosměrného elektromotoru podle vynálezu se hodí pro elektrické pohony s vysokou náročností na dynamiku regulace, např. pro pohony vřeten a posuvů obráběcích strojů.The connection of the armature current regulator of the DC electric motor according to the invention is suitable for electric drives with a high demand for control dynamics, for example for drives of spindles and feeds of machine tools.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS863986A CS259473B1 (en) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | Connection of DC current controller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS863986A CS259473B1 (en) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | Connection of DC current controller |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS398686A1 CS398686A1 (en) | 1988-02-15 |
| CS259473B1 true CS259473B1 (en) | 1988-10-14 |
Family
ID=5381540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS863986A CS259473B1 (en) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | Connection of DC current controller |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS259473B1 (en) |
-
1986
- 1986-05-30 CS CS863986A patent/CS259473B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS398686A1 (en) | 1988-02-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS55155594A (en) | Asynchronizer control device energized from frequency converter | |
| US5686807A (en) | Torque control system for AC motor | |
| KR940011385B1 (en) | Speed controller | |
| KR920007318A (en) | Speed control method and device of motor | |
| US4476417A (en) | Control arrangement for a static converter | |
| KR910017721A (en) | AC motor drive system control method | |
| SE7409820L (en) | ||
| CS259473B1 (en) | Connection of DC current controller | |
| SU1617601A1 (en) | D.c. electric drive | |
| GB1069419A (en) | Load balancing circuit arrangement for electrical machines | |
| SU1534722A1 (en) | Adaptive dc electric drive | |
| SU997215A2 (en) | Electric drive with subordinate control of parameters | |
| JPS56101390A (en) | Constant output control system for thyristor motor | |
| RU2037262C1 (en) | Electric drive | |
| SU1534762A1 (en) | Device for automatic regulation of electric conditions of three-phase electric arc furnace | |
| SU797046A1 (en) | Method of regulating electric motor current | |
| CS242424B1 (en) | Rotary speed controller with constant-current DC motor | |
| JPH07118931B2 (en) | DC servo motor | |
| SU1293814A1 (en) | Control device for two-motor electric drive | |
| JPS638709B2 (en) | ||
| SU1064407A1 (en) | D.c. drive | |
| SU663063A1 (en) | Device for control of three-phase direct frequency converter | |
| RU96109654A (en) | ELECTRIC DRIVE CONTROL METHOD | |
| SU851718A1 (en) | Device for control of ac electric drive | |
| SU1508318A2 (en) | Thyratron electric motor |