SU1075360A1

SU1075360A1 - Two-motor d.c.drive

Info

Publication number: SU1075360A1
Application number: SU823386461A
Authority: SU
Inventors: Юрий Владимирович Постников; Георгий Георгиевич Соколовский; Вадим Михайлович Стасовский; Дмитрий Александрович Шустов; Александр Иванович Говорушин; Борис Петрович Рысков; Владимир Павлович Рудаков
Original assignee: Ленинградский Ордена Ленина Электротехнический Институт Им.В.И.Ульянова (Ленина); Предприятие П/Я Р-6896
Priority date: 1982-01-25
Filing date: 1982-01-25
Publication date: 1984-02-23

Abstract

ДВУХДВИГАТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий первый и второй электродвигатели с тахогенераторами, соединенные через механические редукторы с общей нагрузкой и подключенные к выходам соответственно первого и второго регул торов тока, соединенные последовательно регул тор скорости и блок компенсации зазоров, выходы которого св заны с входами регул торов тока, первый сумматор, первый и второй инверторы , причем выход тахогенератора первого электродвигател подключен к первому входу регул тора скорости и первому входу пер вого сумматора, выход тахргенератора второго электродвигател подключен к второму входу регул тора скорости и через первый инвертор - к второму входу первого сумматора, выход которого св зан с вторым регул тором тока и через второй инвертор - с первым, a третий вход регул тора скорости подключен к источнику сигнала задани , отличающийс тем, что, с целью повышени надежности, в него дополнительно введены второй и третий сумматоры и первый и втог рой, ограничители, при этом один вход вто-. рого сумматора соединен с первым выходом блока компенсации зазоров, a другой - с i выходом второго инвертора, один вход третьего сумматора соединен с вторым выходом (Л блока, компенсации зазоров, a другой - с выходом первого сумматора, выходы второго и третьего сумматоров соединены через первый и второй ограничители с входами соответственно первого и второго регул торов тока.DC MOTOR ELECTRIC DRIVE, containing first and second electric motors with tachogenerators, connected via mechanical gearboxes to a common load and connected to the outputs of the first and second current regulators, connected in series to the speed controller and the gap compensation unit, the outputs of which are connected to the regulator inputs current, the first adder, the first and second inverters, and the output of the tacho generator of the first motor is connected to the first input of the speed controller and the first the input of the first adder, the output of the second electric motor generator is connected to the second input of the speed regulator and through the first inverter to the second input of the first adder, the output of which is connected to the second current regulator and through the second inverter to the first, a third input of the speed regulator connected to a signal source of the task, characterized in that, in order to increase reliability, the second and third adders and the first and second limiters are additionally introduced into it, with one input being second. The first adder is connected to the first output of the gap compensation unit, the other to the i output of the second inverter, one input of the third adder is connected to the second output (L block, compensation of the gaps, and the other to the output of the first adder, the outputs of the second and third adders are connected via the first and the second limiters with the inputs of the first and second current regulators, respectively.

Description

1515

слcl

5five

со аwith a

Изобретение относитс к электроиздтке и может найти применение в электроприводах различных механизмов, в которых примен етс электромеханическа компенсаци мертвого хода передач.The invention relates to electrical production and can be used in electric drives of various mechanisms, in which electromechanical compensation of the backlash of gears is used.

Известен двухдвигательный электропривод посто нного тока, содержащий два электродвигател , соединенные с нагрузкой через механические редукторы. Один из них работает в двигательном, а другой - в тормозном режимах. При изменений направлени вращени функции двигателей мен ютс , благодар чему движение происходит без раскрыти зазора. Если отсутствует динамический момент или момент нагрузки, то оба двигател создают равные по величине и противоположные по знаку моменты. Упг равлённе моментами двигателей осуществл етс с помощью блока компенсации зазоров, распредел ющего сигнал регул тора скорости между замкнутыми контурами регулировани тока каждого двигател в определенном соотношении и подающего напр жени смещени равной величины и противоположных знаков на входы токовых контуров дл создани начальных моментов электродвигателей 1.A two-motor direct current electric drive is known, comprising two electric motors connected to a load via mechanical gearboxes. One of them works in the motor, and the other - in the brake mode. When the direction of rotation changes, the functions of the engines change, thereby moving without opening the gap. If there is no dynamic moment or moment of load, then both engines create equal and opposite moments in magnitude. The control of motor torque is performed using a gap compensation unit that distributes the speed regulator signal between the closed current control loops of each motor in a certain ratio and the bias supply voltage of equal magnitude and opposite signs to the inputs of the current circuits to create the initial moments of the electric motors 1.

Недостатком устройства вл ютс низкие динамические свойства, обусловленные наличием противофазных колебаний скоростей двигателей. Такие колебани вызваны нелинейностью (изломами) характеристики блока компенсации зазоров, необходимой дл уменьшени начального тока электродвигателей .The disadvantage of the device is low dynamic properties due to the presence of antiphase oscillations of the speeds of the engines. Such oscillations are caused by the nonlinearity (kinks) of the characteristics of the gap compensation unit, which is necessary to reduce the initial current of the electric motors.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс двухдвигательный электропривод посто нного тока, содержащий первый и второй электродвигатели с тахогенераторами, соединенные через механические редукторы с общей нагрузкой и подключенные к выходам соответственно первого и второго регул торов тока, соединенные последовательно регул тор скорости и блок компенсации зазоров, выходы которого св заны с входами регул торов тока, первый сумматор, первый и второй инверторы , причем тахогенератора первого электродвигател подключен к первому входу регул тора скорости и первому входу первого сумматора, выход тахогенератора второго электродвигател подключен к второму входу регул тора скорости и через первый инвертор -- к второму входу первого сумматора, выход которого св зан с вторым регул тором тока и через второй инвертор - с первым, а третий вход регул тора скорости подключен к источнику сигнала задани .The closest to the invention according to the technical nature is a twin-engine direct current electric drive containing first and second electric motors with tachogenerators connected via mechanical gearboxes with a common load and connected to the outputs of the first and second current regulators respectively, connected in series with a speed controller and a compensation unit the gaps, the outputs of which are connected to the inputs of current regulators, the first adder, the first and second inverters, and the tachogenerator of the first electric motor connected to the first input of the speed controller and the first input of the first adder, the output of the tachogenerator of the second motor is connected to the second input of the speed regulator and through the first inverter to the second input of the first adder whose output is connected to the second current regulator and through the second inverter - the first, and the third input of the speed controller is connected to the source of the reference signal.

В известном электроприводе дл демпфировани противофазных колебаний введена обратна св зь по разности cкpJ)ocтeй вращени электродвигателей 2.In a known electric drive, for feedback damping, feedback is introduced according to the difference ccpJ) of the rotational axis of the electric motors 2.

Недостатком известного устройства вл етс низка надежность, обусловленна перегрузкой и преждевременным износом редукторов . Последнее объ сн етс тем, чГо с введением обратной св зи по разности скоростей вращени электродвигателей дополнительно возрастают динамические моменты электродвигателей, поскольку ограничение допустимого напр жени задани дл регул торов ток осуществл етс лищЬ в регул торе скорости и не осуществл етс , в канале обратной св зи.A disadvantage of the known device is low reliability due to overload and premature wear of the gearboxes. The latter is explained by the fact that with the introduction of feedback on the difference in rotational speeds of electric motors, the dynamic moments of electric motors additionally increase, since the limitation of the permissible voltage of the setpoint for regulators is limited by the speed regulator and is not implemented in the feedback channel .

Целью изобретени вл етс повышениеThe aim of the invention is to increase

надежности электропривода за счет ограни чени динамических моментов, передаваемых редукторамн.reliability of the electric drive due to limited dynamic moments transmitted by reductors.

Поставленна цель достигаетс тем, что в двухдвигательный электропривод посто нного тока, содержащий первый и второй электродвигатели с тахогенераторами, соединенные через механические редукторы сThe goal is achieved by the fact that in a two-motor DC electric drive, containing the first and second electric motors with tachogenerators, connected through mechanical gearboxes with

0 общей нагрузкой и подключенные к выходам соответственно первого и второго регул торов тока, соединенные последовательно регул тор скорости и блок компенсации зазоров , выходы которого св заны с входами регул торов тока,первый сумматор, первый и второй инверторы, причем выход тахогенератора первого электродвигател подключен к первому входу регул тора скорости и первому входу первого сумматора,выход тахогенератора второго электродвигател 0 by a common load and connected to the outputs of the first and second current regulators, respectively, connected in series the speed controller and the gap compensation unit, the outputs of which are connected to the inputs of the current regulators, the first adder, the first and second inverters, and the output of the first electric motor tachogenerator the first input of the speed controller and the first input of the first adder, the output of the tacho generator of the second electric motor

Q подключен к второму входу регул тора скорости и через первый инвертор - к второму входу первого сумматора, выход которого св зан с вторым регул тором тока и через второй инвертор - с первым, а третий вход регул тора скорости подключен к источникуQ is connected to the second input of the speed regulator and through the first inverter to the second input of the first adder, the output of which is connected to the second current regulator and through the second inverter to the first, and the third input of the speed regulator is connected to the source

5 сигнала задайи , дополнительно введены второй и третий сумматоры и первый и второй ограничители, при этом один вход второго сумматора соединен с первым выходом блока компенсации зазоров, а другой - с выходом второго инвертора, один вход tpeTbего сумматора соединен с вторым выходом блока компенсации зазоров, а другой - с выходом первого сумматора, выходы второго и третьего сумматоров соединены через первый и второй ограничители с входами5 signals are added, the second and third adders and the first and second limiters are additionally entered, with one input of the second adder connected to the first output of the gap compensation unit, and the other to the output of the second inverter, one input tpeTb of its adder connected to the second output of the compensation gap, and the other with the output of the first adder, the outputs of the second and third adders are connected through the first and second terminators to the inputs

5 соответственно первого и второго регул торов тока.5, respectively, of the first and second current controllers.

На чертеже представлена схема устройства .The drawing shows a diagram of the device.

Электропривод содержит первый 1 и вто0 рой 2 электродвигатели с тахогенераторами 3 и 4, соединенные через механические редукторы 5 и 6 с общей нагрузкой 7 и подключенные к выходам соответственно первого н второго регул торов 8 и 9 тока, соединенные последовательно регул тор 10 скорости и блок И компенсации зазоров, выходы которого св заны с входами регул торов 8 и 9 тока, первый сумматор 12, инверторы 13 и 14, причем выход тахогенератора 3 первого электродвигател 1 подключен к первому входу регул тора 10 скорости и к первому входу сумматора 12. Выход тахогенератора 4 второго электродвигател 2 подключен к второму входу регул тора 10 ч:корости и через инвертор 13 - к второму входу сумматора 12, выход которого св зан с регул тором 9 тока и через инвертор 14 - с регул тором 8 тока. Третий вход регул тора 10 скорости подключен к источнику 15 сигнала задани . В электропривод дополнительно введены второйи третий сумматоры 16 и 17 и первый и второй ограничители 18 и 19, при этом один вход сумматора 16 соединен с первым выходом блока 11 компенсации зазоров, а другой - с выходом инвертора 14, один вход сумматора 17 соединен с вторым выходом блока 11 компенсации зазоров, а другой - с выходом сумматора 12. Выходы сумматоров 16 и 17 соединены через ограничители 18 и 19 с входами соответственно регул торов 8 и 9 тока. Двухдвигательный электропривод работает следующим образом. Сигнал регул тора 10 скорости в статике , пропорциональный моменту нагрузки, через блок 11 компенсации зазоров, сумматоры 16 и 17, ограничители 18 и 19 поступает на входы регул торов 8 и 9 тока электродвигателей 1 и 2, задава необходимый в соответствии с характеристикой блока 11 компенсаци зазоров ток каждому электродвигателю . При отсутствии сигиала регул тора 10 скорости электродвигатели развивают равные по величине и противоположные по знаку вращающие моменты, чем осуществл етс выбирание зазоров в механических редукторах 5 и 6i При увеличении сигнала регул тора 10 скорости вращающий момент одного из электродвигателей возрастает , а другого уменьшаетс , затем мен ет знак и при некотором уровне сигнала электродвигатели развивают одинаковые однонаправленные моменты, работа параллельно . В статических режимах скорости электродвигателей равны между собой, поэтому сигнал на выходе сумматора 12, реализующего обратную св зь по разности скоростей вращени , электродвигателей, равен нулю. В динамических режимах при изменении сигнала регул тора 10 скорости измен ютс вращающие момент электродвигателей Из-за нелинейности характеристики блок компенсации зазоров приращени моментов электродвигателей 1 и 2 не равны друг другу , поэтому механические редукторы 5 и 6 получают разные углы «закручивани , а это значит, что электродвигатели приобретают разные скорости. На выходе сумматора 12 по вл етс сигнал обратной св зи по разности скоростей электродвигателей, который поступа через иивертор 14 на вход сумматора 16 и непосредственно на вход сумматора 17, воздействует на регул торы 8 и 9 тока и преп тствует возникновению противофазных колебаний скоростей электродвигателей, при этом наличие сумматоров 16 и 17 и ограничителей 18 и 19 позвол ет однозначно ограничить величину динамических моментов, задаваемь1х суммой сигналов обратной св зи по разности скоростей электродвигателей и блока компенсации зазоров, что увеличивает срок службы механических редукторов и повышает надежность электропривода.The electric drive contains the first 1 and second 2 electric motors with tachogenerators 3 and 4, connected via mechanical gearboxes 5 and 6 with a total load of 7 and connected to the outputs of the first n second regulators 8 and 9 of the current, connected in series by the speed controller 10 and the AND block clearance compensation, the outputs of which are connected to the inputs of current regulators 8 and 9, the first adder 12, inverters 13 and 14, and the output of the tachogenerator 3 of the first electric motor 1 is connected to the first input of the speed regulator 10 and to the first input of the adder 12. Output d tachogenerator 4 of the second motor 2 is connected to the second input of the regulator 10 h: scab and through an inverter 13 - to the second input of the adder 12, the output of which is coupled to the regulator 9 and the current through the inverter 14 - with the current regulator 8. The third input of the speed controller 10 is connected to the reference signal source 15. The second and third adders 16 and 17 and the first and second limiters 18 and 19 are additionally introduced into the drive, with one input of the adder 16 connected to the first output of the gap compensation unit 11, and the other to the output of the inverter 14, one input of the adder 17 connected to the second output block 11 compensation gaps, and the other with the output of the adder 12. The outputs of the adders 16 and 17 are connected through the limiters 18 and 19 with the inputs, respectively, of the regulators 8 and 9 current. Twin-motor drive works as follows. The signal of the speed regulator 10 in statics, proportional to the load moment, through the gap compensation block 11, adders 16 and 17, limiters 18 and 19 are fed to the inputs of the current regulators 8 and 9 of the electric motors 1 and 2, setting the compensation required according to the characteristics of the block 11 Clearances current to each electric motor. In the absence of a regulator 10 speed controller, electric motors develop equal and opposite torque moments, which selects gaps in mechanical gearboxes 5 and 6i. As the signal of the speed regulator 10 increases, the torque of one of the electric motors increases, and the other decreases, then changes The sign and, at a certain signal level, electric motors develop the same unidirectional moments, work in parallel. In static modes, the speeds of the electric motors are equal to each other, therefore the signal at the output of the adder 12, which implements feedback on the difference in rotational speeds of the electric motors, is zero. In dynamic modes, when the signal of the speed controller 10 changes, the torque of the electric motors changes. Due to the non-linearity of the characteristic, the compensation block of the moment increments of the electric motors 1 and 2 are not equal to each other, therefore mechanical gearboxes 5 and 6 get different angles of "twisting," which means that electric motors acquire different speeds. At the output of the adder 12, a feedback signal appears on the difference in the speeds of the electric motors, which is fed through the accelerator 14 to the input of the adder 16 and directly to the input of the adder 17, affects the current regulators 8 and 9 and prevents the occurrence of antiphase oscillations of the speeds of the electric motors, with The presence of adders 16 and 17 and limiters 18 and 19 allows us to unambiguously limit the magnitude of the dynamic moments given by the sum of feedback signals based on the difference of the speeds of the electric motors and the compensation block s, which increases the service life of mechanical gearboxes and increases the reliability of the electric drive.

Claims

TWO-MOTOR DC ELECTRIC DRIVE, containing the first and second electric motors with tachogenerators, connected via mechanical gears with a common load and connected to the outputs of the first and second current regulators, respectively, connected in series to the speed controller and the gap compensation unit, the outputs of which are connected to the inputs of the current regulators, the first adder , the first and second inverters, and the output of the tachogenerator of the first electric motor is connected to the first input of the speed controller and the first input the first adder, the output of the tacho generator of the second electric motor is connected to the second input of the speed controller and through the first inverter to the second input of the first adder, the output of which is connected to the second current controller and through the second inverter to the first, and the third input of the speed controller is connected to the source of the reference signal, characterized in that, in order to increase reliability, the second and third adders and the first and second adders are additionally introduced into it, with one input being second. The second adder is connected to the first output of the gap compensation unit, and the other to the output of the second inverter, one input of the third adder is connected to the second output of the block, the compensation of gaps, and the other to the output of the first adder, the outputs of the second and third adders are connected through the first and second limiters with inputs of the first and second current regulators, respectively.

SU „„ 1075360