SU1092686A1

SU1092686A1 - Servo drive

Info

Publication number: SU1092686A1
Application number: SU823509075A
Authority: SU
Inventors: Владимир Александрович Белоцерковский; Владимир Николаевич Бродовский; Андрей Аркадьевич Замбржицкий; Георгий-Витольд Адамович Свицын; Михаил Георгиевич Тихонов
Original assignee: Предприятие П/Я В-8670
Priority date: 1982-11-05
Filing date: 1982-11-05
Publication date: 1984-05-15

Description

Изобретение относитс к электротехнике , а точнее к частотно-управл емым электроприводам переменного тока и прейназначенр дл использовани в системах, требующих высокого качества регулировани .The invention relates to electrical engineering, and more specifically to variable frequency drives of alternating current drives and adapters for use in systems requiring high quality control.

Известен след щий -электропривод, содержащий синхронную маишну, фазные обмотки которого через усилители-тока подключены к блокам умножени , первые входы которых соединены с демодул торами, а вторле - с выходом блока управлени . Блок управлени содер сит частотный и фазоил дис.криминаторы блок суммировани tilНедостатком электропривода вл етс использование сложных в выполнении электрической машины и блока управлени .The following is known: an electric drive containing a synchronous maisch, the phase windings of which are connected to multiplication units through current amplifiers, the first inputs of which are connected to the demodulators, and then to the output of the control unit. The control unit contains frequency and phaseout crimpers of the summation unit til The disadvantage of the electric drive is the use of complicated electric machines and the control unit.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс след щий электропривод, содержит блок задани , синхронный исполнительный двигатель, в каждой из силовых фазных обмоток которого через усилитель подключен выход блока Еьаделени ошибки сигнала задани данной фазы, включа аций в свой состав последовательно соединенные блок умножни , подключенный одним входом к блок задани , и вычитающий блок, выход которого вл етс выходом блока выделени ошибки и пусковой блок. В известном электроприводе блок начитани реализован путем подключени фазных обмоток датчика скорости (синхронного тахогенератора) между фазовыми детекторами, установленными на выходе датчика положени ( сельсина) и входами усилителей 23.The closest to the invention in technical essence and the achieved result is the following electric drive, contains a task block, a synchronous executive engine, in each of the power phase windings of which, through an amplifier, is connected to the output of the block of the error signal of the task signal of this phase, including serially connected a multiply unit connected by one input to a task unit, and a subtractor unit, the output of which is the output of the error extractor unit and the starting unit. In the known electric drive, the reading unit is implemented by connecting the phase windings of the speed sensor (synchronous tachogenerator) between the phase detectors installed at the output of the position sensor (selsyn) and the inputs of amplifiers 23.

Известный след щий электропривод имеет недостаточно высокую стабильность коэффициента усилени из-за вли ни дестабилизирующих факторов на величины магнитных потоков как синхронного исполнительного двигател , так и синхронного тахогенератора , что снижает точность регулировани частоты вращени . Кроме того, схема известного электропривода достаточно сложна, так как содержит три кинематически соединенные электрические машины - исполнительный двигатель, тахогенератор и сельсин. IThe known following electric drive has an insufficiently high stability of the gain factor due to the influence of destabilizing factors on the magnitudes of the magnetic fluxes of both the synchronous actuator and the synchronous tachogenerator, which reduces the accuracy of rotational speed control. In addition, the scheme of the known electric drive is quite complex, since it contains three kinematically connected electrical machines - the executive engine, the tachogenerator and the selsyn. I

Цель изобретени - повышениеThe purpose of the invention is to increase

,. ,

точности регулировани частоты вращени и упрощение след щего электропривода .frequency control accuracy and simplification of the following electric drive.

Указаннс1 цель достигаетс тем, что след щий электропривод, содержащий синхронный исполнительный двигатель , к каждой из силовых фазных обмоток которого усилитель подключен выход блока выделени ошибки сигнала задани данной фазы, включающий в свой состав последовательно соединенные блок умножени подключенный одним входом к блоку задани и вычитающий блок, выход которого вл етс выходом блока выделени ошибки сигнала задани , и пусковой блок, введен блок выделени фазных ЭДС, св занный с фазными обмотками синхронного исполнительного двигател , снабженный выходами синфазной и опережающей квадратур ной ЭДС, а в состав каждого блокавыделени ошибки введен интегратор,при этом синфазные выходы блока выделени фазных ЭДС соединены с другими входами блоков клчитани , а выходы опережагацей квадратурной ЭДС соединены с входами интеграторов, выходы которых подключены к соответствующим вторым входам блоков умножени .This goal is achieved by the following electric drive containing a synchronous executive engine, to each of the power phase windings of which the amplifier is connected to the output of the block of the signal error of the signal of the given phase, including serially connected multiplication block connected by one input to the block of block and subtracting block , the output of which is the output of the reference signal error selection block, and the starting block, a phase emf separation block is inserted, which is connected to the phase windings of the synchronous actuator The engine is equipped with in-phase and advanced quadrature emf outputs, and an integrator is added to each error isolation block, the in-phase outputs of the phase emf extraction unit are connected to other inputs of the clamping unit, and the outputs of the quadrature emulator are connected to the integrator inputs whose outputs are connected to corresponding to the second inputs of the multiplication blocks.

На чертеже изображена структурна схема двухфазного варианта след щего электропри вода.The drawing shows a structural diagram of a two-phase variant of the follow-up electric water.

След щий электропривод состоит из синхронного исполнительного двигател 1, блока выделени фазных ЭДС 2, блоков выделени ошибки сигнала задани 3 и 4 по фазам исполнительного двигател 1, усилителей 5 и б, блока задани 7. Каждый из блоков выделени ошибки сигнала задани содержит последовательно включенные интегра-/ тор 8 (9) , блок умножени 10 (11), блок вычитани 12 (13). Дл начального пуска след щий электропривод при необходимости может быть снабжен также пусковым блоком 14, св занным с интеграторами 8 ( 9). С помощью пускового блока 14 обеспечиваетс установка исходного состо ни интеграторов 8 и 9 перед пуском и начальное изменение их выходных сигналов. Выход каждого из блоков 3 и 4 выделени ошибки сигнала через усилители 5 и б соответственно подсоединен к своей силовой фазной синхронного исполнительного двигател 1 с которым св зан блок выделени фазных ЭДС. Блок .выделени фазных ЭДС 2 имеет дл фаз и 8 синхронного исполнительного двигател 1 соответствующие этим фазам выходы А. и BC синфазных ЭДС и выходы Ац, и В опережающих квадратурных ЭДС. Выход блока задани 7 соединен со входами блоков умножени 10 и 11.The following electric drive consists of a synchronous executive motor 1, a phase emf separation unit 2, a task reference error recovery unit 3 and 4 for the phases of the executive engine 1, amplifiers 5 and b, a task unit 7. Each of the task signal error isolation blocks - / torus 8 (9), multiplication unit 10 (11), subtraction unit 12 (13). For the initial start-up, the follow-up electric drive, if necessary, can also be equipped with a start-up unit 14 connected with integrators 8 (9). Using the start-up unit 14, the initial state of the integrators 8 and 9 is set before the start-up and the initial change of their output signals. The output of each of the blocks 3 and 4 of the signal error isolation is through amplifiers 5 and b, respectively, connected to its power phase synchronous executive motor 1 with which the phase emf separation unit is connected. The phase separation EMF 2 unit has, for phases and 8 synchronous executive motors 1, the corresponding outputs A. and BC of the in-phase EMF and the outputs of the AC, and B of the leading quadrature EMF. The output of task block 7 is connected to the inputs of multipliers 10 and 11.

Выход .синфазной ЭДС А. блока выделени фазных ЭДС 2 соединен с другим входом вычитающего блока 12, а выход Л опережающей квадратурной ЭДС блока выделени фазных ЭДС соединен со входом интегратора 8. Аналогично выход BC блока ввдёлени фазных ЭДС 2 подключен к другому входу вычитающего блока 13, а выход В блока выделени фазных ЭДС 2 - ко входу интегратора 9.The output of the in-phase emf A. The phase separation unit EMF unit 2 is connected to another input of the subtractive unit 12, and the output quadrature electromotive unit EMF of the phase emf separation unit is connected to the integrator input 8. Similarly, the output BC of the phase separation unit EMF 2 is connected to another input of the subtractor unit 13 and the output B of the phase emf separation unit 2 to the input of the integrator 9.

Блок выделени фазных ЭДС 2 может быть выполнен, например, в виде дополнительных тахометрических обмото синхронного исполнительного двигател .The phase separation unit EMF 2 can be made, for example, in the form of additional tachometer windings of the synchronous actuator.

След щий электропривод работает следующим образом.The following electric drive works as follows.

Входным воздействием вл етс синал блока задани 7. Будучи соединеным с множительными блоками блоков шаделени ошибки он определ ет долю эталонногй напр жени , роль которог выполн ет Еыходное напр жение интегратора , соответствующее, например, требуемой скорости вращени след щего электропривода. Благодар тому, что на входы интеграторов подаютс опережающие квадратурные ЭДС, два сигнала, поступаквдие на два входа каждого из вычитающих блоков, вл ютс синфазными,.и напр жение на выходе вычитающего блока представл ет собой разность между требуемой скоростью вращени (долей эталонного напр жени ) и ее текущим значением , которому соответствует ашш туда синфазной ЭДС, поступающа с блока выделени фазных ЭДС 2, т.е. сигнал ошибки по фазе. Сигналы ошибки через усилители 5 и б, обладающие свойствами управл емых источников тока, управл ют величиной момента синхронного исполнительного . двигател .The input action is the synal of the task block 7. Being connected to the duplicating blocks of the error block, it determines the fraction of the reference voltage, the role of which is executed by the integrator output voltage corresponding to, for example, the required rotational speed of the follower drive. Due to the leading quadrature emf at the inputs of the integrators, two signals, the input to the two inputs of each of the subtraction blocks, are in-phase, and the voltage at the output of the subtraction block is the difference between the required rotational speed (fraction of the reference voltage) and its current value, which corresponds to the common mode EMF, coming from the phase emf separation unit 2, i.e. phase error signal. Error signals through amplifiers 5 and b, possessing the properties of controlled current sources, control the magnitude of the synchronous actuator moment. engine

Изменение магнитного потока синхронного исполнительного двигател Change of a magnetic flux of the synchronous executive engine

под воздействием дестабилизирующих факторов в предлагаемом след щем электроприводе приводит к пропорциональному изменению как амплитуды эталонного напр жени , так и амплитуды синфазной ЭДС, и поэтому практически не отражаетс на величинах фазных сшибок след щего электропривода . Это обеспечивает повьввение стабильности коэффициента усилени under the influence of destabilizing factors in the proposed following electric drive leads to a proportional change in both the amplitude of the reference voltage and the amplitude of the common-mode EMF, and therefore practically does not reflect on the values of the phase errors of the following electric drive. This ensures the stability of the gain factor.

0 след щего электропривода и точности.0 following electric drive and accuracy.

Колебани .{лагнитн6то потока в синхронном исполнительном двигателе под вли нием дестабилизирующих фак5 торов, а также вследствие текноло- . п ческого разброса, могут достигать 15-20% от Номинального значени . в предлагаемом след щем электроприводе изменение йеличины магнитного потока при использовании тгогометри0 ческих oOMOtoK синхронного исполнительного двигател дл вьоделени фазных ЭДС и выполнении интеграторов на операционных усилител х с точны5 ми конденсаИ-ораМи в цепи обратной св зи может отслеживатьс с точностью пор дка 1%. Пии этом стабильность коэффициента усилени в след щем электроприводе может быть повышена в 20-25 раз. Кроме того, предла0 гаемый след щий электропривод проще, так как имеет в своем составе це три, а только одну э-лэда здречреску МЕШШну.Fluctuations. {Lagnit6to flow in a synchronous executive engine under the influence of destabilizing factors, as well as due to tekhnolo-. With a wide variation, it can reach 15-20% of the nominal value. In the proposed follow-up electric drive, the change in the magnitude of the magnetic flux when using the synchronous executive motor using the oOMOtoK synchronous motor for the separation of phase EMFs and the performance of integrators on operational amplifiers with accurate condensation OPO in the feedback circuit can be tracked with an accuracy of 1%. In this regard, the stability of the gain factor in the following electric drive can be increased by a factor of 20-25. In addition, the proposed follow-up electric drive is simpler, since it has three tents in its structure, and only one e-lead to the MEURSHNES channel.

Claims

CONTINUOUS ELECTRIC comprising synchronous actuator motor, to each of the power phase windings which is connected through an amplifier output error signal block allocation assignments given phase, comprising in its composition series connected multiplier unit, connected to one input chenny task unit ^- and a subtracting unit, yield which is the output of the error signal allocation unit of the reference signal, and a start-up block, characterized in that, in order to improve the accuracy of speed control and simplification, a phase separation unit is introduced znyh EMF associated with phase windings of the synchronous motor actuator provided with outputs in-phase and quadrature advanced EMF, and a part of the error-kazhdoh allocation unit introduced integrator, the outputs in-phase emf phase separation unit connected to other rows _with vho- subtraction units, and the outputs one- <g of the cutting quadrature EMF are connected to the inputs of the integrators, the outputs of which are connected to the corresponding second inputs of the multiplication blocks.

SU „„ 1092686