(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ ПОСТОЯННОГО ТОКА Изобретение относитс к электротехнике , в частности к устройствам управлени электроприводами посто нного тока с подчиненным регулировани ем параметров. , По основному авт. св. № 900392 из вестно устройство дл управлени элек троприводом посто нного тока, содержащее последовательно соединенные меж ду собой регул тор скорости, регул тор тока, преобразователь, выходом подключенный к электродвигателю, дат чик скорости вращени электродвигате л , выход которого подключен к одному из входов регул тора скорости, другой пход которого соединен с блоком задани , и датчик тока электродвигател , через регул тор коэффициента обратной св зи подключенный к входу регул тора тока, при этом дополнительный (управл ющий) вход регу л тора коэффициента обратной св зи через нелинейный элемент с зоной нечувствительности и блок дифференциро вани соединен с датчиком статической нагрузки С ОУказанное устройство при малых скорост х изменени статического момента нагрузки работает как обычна двухконтурна система .подчиненного регулировани , а при больших скорост х изменени статического момента наг|эузки коэффициент усилени обратной св зи по току резко уменьшаетс , что приводит к увеличению величины ошибки на входе регул тора тока. Известное устройство позвол ет улучшить динамические характеристики электропривода по возмущающему воз- . действию. Однако быстродействие при отработке возмущающего воздействи определ етс величиной коэффициента обратной св зи по току, при этом в р де случаев имеет смысл не только отключать обратную св зь по току при приложении нагрузки, но и измен ть ее знак, в результате чего можно дополнительно повысить быстродействие при отработке возмущени . Цель изобретени - улучшение дина мических свойств электропривода по возмущающему воздействию. Поставленна цель достигаетс тем что регул тор коэффициента обратной св зи контура тока содержит масштабный усилитель с резистором в цепи об ратной св зи, операционный усилитель с резистором, шунтирующим его инвертирующий вход, два полевых транзисто ра, инвертор и выпр митель, при этом соединенные между собой пр мой вход операционного усилител и инвертирую щий вход масштабного усилител вл ютс входом регул тора, выходы усили телей подключены к входу инвертора, выход которого служит выходом регул тора, .а полевые транзисторы подключены соответственно параллельно р 5зистору в цепи обратной св зи масштабного усилител и резистору, шунтирующему инвертирующий вход операционного усилител , причем затворы указанных полевых транзисторов подключены к выхоцу выпр мител . На чертеже представлена функцио-нальна схема регул тора коэффициента обратной св зи контура тока электропривода , Регул тор коэффициента обратной св зи контура тока электропривода содержит масштабный усилитель 1 с резис тором 2 в цепи обратной св зи, операционный усилитель 3 с резистором k, шунтирующим его инвертирующий вход, полевые транзисторы 5 и6, инвертор 7 и выпр митель 8, при этом соединенные между собой пр мой вход операционного усилител 3 и инвертирующий вход масштабного усилител 1 вл ютс входом 9 регул тора, выходы усилителей подключены к входу инвертора, выход которого служит выходом 10. регул тора, а полевые транзисторы подключены параллельно резисторам 2 и , причем их затворы подключены к выходу выпр мите л 8, вход которого вл етс дополнительным (управл ющим) входом 11 регул тора . Устройство работает следующим образом . В статическом режиме работы электропривода , сопровождающемс малой величиной изменение момента статической нагрузки электродвигател , входной сигнал выпр мител 8 равен нулю. При этом полевой транзистор 5 закрыт и тем самым обеспечиваетс максимальный коэффициент масштабного усилител 1, определ емый как отношение сопротивлени резистора 2 обратной св зи к входному сопротивлению усилител 1. Выходной сигнал датчика тока электродвигател поступает на вход 9 масштабного усилител 1, при этом выходной сигнал масштабного усилител 1 подаетс на инвертор При этом закрыт полевой транзистор 6 и на операционном усилителе 3 обеспечиваетс минимальный коэффициент усилени (коэффициент усилени операционного усилител 3 определ етс как единица плюс отношение сопротивлени резистора 2 в цепи обратной св зи к сопротивлению резистора k). На вход инвертора 7 поступают два сигнала: сигнал отрицательной обратной св зи по току с выхода масштабного усилител 1 и сигнал положительной обратной св зи с выхода операционного усилител 3 В целом на выходе инвертора 7 формируетс в данном режиме работы электропривода сигнал отрицательной обратной св зи по току и в электроприводе с данным регул тором коэффициента обратной св зи по току в статическом режиме, сопровождающемс малым изменением момента статической нагрузки электродвигател , посто нно присутствует отрицательна обратна св зь по току, что исключает возможность возникновени низкочастотных субгармонических колебаний скорости и тока. При резком изменении момента статической нагрузки в.электроприводе сигнал поступает на вход 11 выпр мител 8. Выходной сигнал выпр мител 8 подаетс на затвор полевого транзистора 5 и он открываетс , тем самым закорачиваетс резистор 2 в обратной св зи масштабного усилител 1. Коэффициент усилени масштабного усилител Т уменьшаетс вследствие того, что эквивалентное сопротивление в цепи обратной св зи масштабного усилител 1 при открытом полевом транзисторе 5 определ етс сопротивлением канал сток-исток открытого полевого транзистора 5 (пор дка 100-200 Ом). При этом сигнал отрицательной обратной св зи, поступающий на вход инвер тора 7 существенно уменьшаетс . В то же врем полевой транзистор 6 также открываетс и коэффициент усилени операционного усилител 3 существенно увеличиваетс в результате сниже5100
ни эквивалентного сопротивлени , шунтирующего резистор Ц полевым транзистором 6 (эквивалентное сопротивление определ етс сопротивлением канала сток-исток открытого полевого транзистора 6), и увеличенный сигнал положительной обратной св зи по току поступает на вход инвертора 7. На выходе 10 регул тора коэффициента обратной св зи контура тока формируетс сигнал положительной обратной св зи по току в момента приложени момента статической нагрузки. Это приводит к тому, что в электроприводе на вход регул тора тока подаетс сигнал положительной обратной св зи по току, что позвол ет увеличить.сигнал рассогласовани на входе регул тора тока электропривода и улучшить динамические характеристики электропривода по возмущающему воздействию, т.е. уменьшить величину динамического провала скорости и врем переходного процесса при возмущающем воздействии.
Величина положительной обратной св зи по току выбираетс из услови оптимизации минимально заданных значений .динамических провалов скорости вращени и обеспечени динамической устойчивости электропривода дл заданных условий технологического режима . При этом в электроприводе с данным регул тором коэффициента обратной св зи контура тока величина динамического провала скорости при набросе момента статической нагрузки уменьшаетс в 2-3 раза по сравнению с известными регул торами.
Применение регул тора в широкорегулируемых электроприводах, предназ140 4
наченных дл металлорежущих станков с числовым программным управлением, приводит к повышению производительности и точности обработки деталей. При
5 этом улучшаетс качество выпускаемой продукции.