RU1798880C - Электропривод посто нного тока с совместным управлением - Google Patents

Abstract

Использование: может быть использовано в след щих электроприводах подач. Сущность изобретени : применение высокочастотного блока гальванической разв зки дает возможность повысить добротность по скорости след щего электропривода, снизить температурный дрейф датчика тока и посто нно контролировать величину  корного и уравнительного тока. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в след щих электроприводах подач.

Целью изобретени   вл етс , повышение быстродействи  и надежности за счет применени  высокочастотного блока гальванической разв зки и подачи сигналов с его первого и второго выходов, которые раз- нопол рные, на первый и второй инверсный входы суммирующего усилител , а также одновременный контроль за уравнительным током.

На чертеже - принципиальна  электрическа  схема устройства.

Электропривод содержит силовую часть 1, электродвигатель 2, два силовых дроссел  3 и 4, схему управлени  5, регул торы пропорционально-интегральные тока 6 и скорости 7, датчик скорости 8, усилитель- сумматор 9 и датчик тока, выполненный на двух шунтах 10 и 11, высокочастотном блоке гальванической разв зки 12. втором усилителе-компараторе 13 и двух 14 и 15 диодах.

К одним силовым концам первого 10 и второго 11 шунта соответственно подключены первый и второй выходы силовой части 1, вторые силовые концы 10 и 11 подключены соответственно к дроссел м 3 и 4. Вторые силовые концы дросселей 3 и 4 объединены и подключены к одному  корному концу электродвигател  2. Второй  корный конец 2 подключен к третьему силовому выходу силовой части 1. Силова  часть 1 имеет три силовых питающих входа, на которые подаетс  напр жение сети. На 2т управл ющих входа 1 подаютс  2т управл ющих выхода 5. На вход 5 подаетс  сигнал с выхода 6, а на первый и второй инверсный вход 6 подаютс  соответственно выходной сигнал с регул тора скорости 7 и сигнал отрицательной обратной св зи по току с выхода усилител  9. На первый и второй неинвертирующий вход регул тора скорости 7 поступает соответственно сигнал задани  и сигнал отрицательной обратной св зи по скорости с датчика скорости 8 (тахогенера- тор). Сигнальные провода первого 10 и второго 11 шунта соединены соответственно с первым и вторым входом 12. Первый и второй выход 12 соединен соответственно с первым инверсным входом 9 и 13 и вторым

ел

с

xj

О 00 00 00 О

инверсным входом 9 и неинверсным входом 13. Выход усилител -сумматора 9 соединен с катодом 14 и.анбдо.м 15. Анод 14 и катод 15 соединены соответственно с третьим неинверсным и четвертым инверсным входом усилител  13. Сигналы на первом и втором, выходе 12 разнопол рны и посто нны по з наку, на первом выходе 12 - отрицательный, на втором выходе 12 - положительный . .,-.- -, „:

Электропривод работает следующим образом..,- /;

В исходном состо нии, когда на входе 7 сигнал задани  равен нулю, на выходе 7 и 6, а также на выходе 9 сигнал также равен нулю. При этом от первого силового выхода 1 по цепи 10, 3, 4, 11 к второму силовому, выходу 1 протекает уравнительный ток. Ток  кор  (нагрузки) при этом равен нулю. Так как сигналы с шунтов 10 и 11 преобразуютс  , в 12 и на выходе 12 они разнопоп рны: и подаютс  на инверсные входы 9, то на выходе 9 сигнал равен нулю. Напр жение на выходе 9 пропорционально току  кор  (нагрузки ).

При подаче на вход 7 задающего напр жени  положительной пол рности из выходе 7 по вл етс  максимальный отрицательный сигнал, при этом на выходе 6 максимальный положительный сигнал. Управл ющие выходные сигналы 5 в количестве2т подаютс  на 2т входов Т дл  управлени . 2т силовыми элементами, тиристорами силовой части 1. При этом: по  корной цепи электродвигатели протекает пусковой ток нагрузки, по цепи дроссел  3 и шунта 10 протекает сум- .марный ток нагрузки и уравнительного тока, по цепи второй дроссель 4 и шунт 11 протекает уравнительный ток. Происходит разгон электродвигател  2 до соответствующей скорости. При достижении заданной скорости сигналы на входе 7 - задающего напр жени  и датчика скорости 8 разнопол рны и равны. На выходе 7 сигнал спадает до нул . На выходе 9 и 6 также сигнал спадает, до нул . ... ...

При подаче на вход 7 задающего напр жени  отрицательной пол рности: rio  корной цепи протекает пусковой ток на грузки, по цепи первый дроссель 3 и шунт 10 протекает уравнительный ток, по цепи второй дроссель 4 и шунт 11 протекает суммарный ток нагрузки и уравнительного тока. Остальные сигналытакие же как было указано выше, только наоборот.

В некоторых случа х при скачкообразном задании напр жени  +и3ад может со- здатьс  аварийна  ситуаци , когда превышен максимальный уравнительный ток. При этом на выходе усилител -компаратора 13 по витс  сигнал, соответствующий логической единице. Этот сигнал используетс  дл  защиты электропривода.

Попытка в прототипе перейти к более

высоким точкам настройки, т.е. к большей полосе пропускани  путем установки новых RC-цепочек в 6 и 7, номиналы которых рас-считаны по точке. 2 - дл  электроприводов подач на станках е ЧПУ (А 0,823, В 0,2,

0 С 0,7, перерегулирование в этом случае не превышает 10%), приводила к автоколебани м в электроприводе.

В предлагаемом электроприводе, также как и в прототипе, частота пульсации напр 5 жени  и тока  кор  равна 300 Гц. Поэтому, чтобы контур тока был быстродействующим, высокочастотный блок гальванической разв зки 12 выполнен на частоте 10 кГц, при этом была получена полоса пропускани 

0 замкнутого скоростного контура 45 Гц, с рассчитанными ранее RC-цепочкамй в 6 и 7. Кроме того, учитыва , что сигналы с первого и второго выходов 1.2 приход т на инверсные входы 9, а также использование

5 двух сигналов с шунтов 10 и 11, в предлагаемом электроприводе, дрейф нул  датчика тока на выходе 9 составил 30 мВ при 50°С.

Таким образом, в предлагаемом элект0 роприводе повышено быстродействие и надежность , что соответствует поставленной .цели.. . : ; . .; . ... .

Формул а изо бретени   Элект1ропривод посто нного тока с со5 вместным управлением, содержащий электродвигатель , один вывод  корной обмотки которого подключен к преобразователю, а другой -- к объединенным выводам двух дросселей, последовательно соединенные

.0 блок задани , пропорционально-интегральные регул торы скорости и тока, систему управлени  преобразователем, выход которой подключен к преобразователю, датчик скорости электродвигател , выход которого

5 подключен к второму вх оду регул тора скорости, выход датчика тока  кор  через усилитель подключен к второму входу регул тора тока, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности и быстро0 действи , в него введены второй усилитель, два диода, а датчик тока выполнен в виде двух шунтов и высокочастотного блока гальванической разв зки с разнопол рными выходами , при этом шунты включены между

5 соответствующими выходами преобразовател  и вторыми выводами дросселей, сигнальные выводы шунтов соединены с высокочастотным блоком гальванической разв зки, первый выход высокочастотного блока гальванической разв зки соединен с

первыми инвертирующими входами первого и второго усилителей, второй выход высо- кочастотного блока гальванической разв зки соединен с вторым инвертирующим входом первого усилител  и вторым неинвертирующим входом второго усилител , выход первого усилител  .соединен с катодом первого и анодом второго диодов, анод первого и катод второго диодов соединены соответственно с третьим неинвертй- рующим и четвертым инвертирующим входами второго усилител .