SU1136288A1 - Способ управлени электроприводом посто нного тока - Google Patents

Abstract

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ ПОСТОЯННОГО ТОКА, согласно которому определ ют режим работы электропривода, измер ют статическую составл ющую тока и измен ют уставку ограничени  тока пропорционально измеренной статической составл ющей тока, отличающийс  тем, что, с целью повьшени  быстродействи  электропривода при различной его загрузке, при токе электродвигател , равным нулю, уставку ограничени  тока устанавливают большей уровн  максимально допустимого тока на величину, пропорциональную отношению нескомпенсированной посто нной времени к электромеханической посто нной врет.1ени электропривода , при разгоне указанную уставку уменьшают, а при торможении увеличавают на величину, пропорциональную произведению статической составл ющей тока на указанное отношение посто нных времени.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  систем с неблагопри тньм соотношением посто нных времени электропривода (нескомпенсированна  посто нна  времени контура регулировани  тока 2Ti,T соизмерима с электромехани ческой, посто нной времени Тц) . Сораз мерность этих посто нных времени приводит к недоиспользованию двигатеЛ  по току в режимах изменени  ско рости, к по влению существенного статизма в контуре тока, который не может быть устранен даже астатическими регул торами тока. Известны способы управлени  элзктроприводом посто нного тока, при ко торых уменьшение тока (момента) двигател  в режимах изменени  скорости компенсируют действи ми регул тора либо обратными св з ми l. Однако при данных способах не учитываетс  изменение параметров привода при ослаблении пол  двигател . Использование же обратной св зи по ЭДС приводит к по влению дот гивани  тока до заданного значени . Известен также способ управлени  электроприводом посто нного тока с .регулированием уставки ограничени  тока в функции величины тока, в котором при токе двигател j равном нулю , уставку ограничени  тока уста навливают большей уровн , соответ-. ствующего максимальному току в стати ческом режиме, и уменьшают ее пропор ционально величине тока двигател  так, чтобы при значении тока, равном его максимальному значению в стати ,ческом режиме, она достигала уровн  соответствующего этому максимальному значению тока в статическом режиме Z

Недостатком данного способа управлени   вл етс  то, что точность компенсации изменени  уровн  ограничени  максимального тока электродвигател  в динамических режимах зависит от загрузки механизма. Это происходит потому, что изменение уровн  зависит .не от тока двигател , а от его статической составл ющей. Кроме того, в режимах торможени  загруженного механизма уровень о.граничени  максимального тока не увеличиваетс  от величины загрузки, а умень шаетс , и компенсаци  этого уровн ограничени  в функции тока приво1

I : Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  электропривода при различной загрузке.

Цель достигаетс  тем, что при способе управлени  электроприводом, согласно которому определ ют режим работы электропривода, измер ют статическую составл ющую тока и измен ют уставку ограничени  тока пропорционально измеренной статической составл ющей тока, при токе электродвигател , равном Hyjno, уставку ограничени  тока устанавливают больщей уровн  максимально допустимого тока на величину, пропорциональную 8 2 дит к еще большему его снижению, что увеличивает врем  торможени . Снижение уровн  ограничени  максимального (стопорного) тока в динамических режимах, что особенно существенно сказываетс  в электроприводах , работающих без использовани  задатчика интенсивности, приводит к зат гиванию переходных процессов. Зат гивание переходных процессов в электроприводах, работающих в повторно-кратковременном режиме работы, существенно снижает производительность механизма. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ управлени  электроприводом посто нного тока, согласно которому определ ют режим работы электропривода, измер ют статическую составл ющую тока и измен ют уставку ограничени  тока пропорционально измеренной статической составл ющей тока. При этом первоначальную уставку ограничени  тока устанавливают пропорциональной допустимому динамическому току (темпу ускорени ) и увеличивают ее при разгоне и при торможении пропорционально статической составл ющей тока Сз} Недостатком известного способа  вл етс  ограниченна  область его применени  (применим дл  приводов с нерегулируемым возбуждением). Известный способ обеспечивает поддержание посто нства ускорени  независимо от нагрузки привода только при разгоне, а в режиме торможени  величина замедлени  существенно зависит от нагрузки. Тем самым накладьшаетс  ограничение на темп ускорени , вследствие чего данный способ не обеспечивает , высокого быстродействи . 3 отношению нескомпенсированной посто  нной времени к электромеханической посто нной времени электропривода, при разгоне указанную уставку умень шают, а при торможении увеличивают на величину, пропорциональную произ ведению статической составл ющей то ка на указанное отношение посто нных времени. На фиг.1 изображена функциональна  схема устройства реализующего способ управлени  электроприводом; на фиг.2 - структурна  схема контура регулировани  тока-с учетом вн тренней обратной св зи по ЭДС5 на фиг.З - структурна  схема контура регулировани  тока, преобразованна  относительно возмущающего воздействи  . Устройство содержит последовател но включенные регул тор 1 частоты вращени , регул тор 2 тока  кор  и управл емый преобразователь 3, пита ющий  корную цепь электродвигател  К входу регул тора 1 частоты вращени  подключен выход датчика 5 частоты вращени , а к входу регул тора 2 тока  кор  - выход датчика 6 тока  кор . Выходы датчиков 5 и 6 соединены с входами датчика 7 статической составл ющей тока, выход которого подключен к блоку 8 регулируемого ограничени , соединенном через диоды 9 и 10 с входом регул т ра 1 частоты вращени . Вал электродвигател  4 св зан с исполнительным механизмом 11. Способ включает следующие операции: в электроприводе посто нного т ка подчиненного регулировани  при т ке электродвигател , равном нулю, уставку ограничени  тока U устанав ливают большей уставки „ограничени  тока, соответствующей максимальному току в статическом режиме, на велич ну, пропорциональную отношению нескомпенсированной посто нной времени контура тока к электромеханической посто нной времени. Указанна  настройка компенсирует уровни максимального тока в переходных режимах электропривода без загрузки (ст тическа  составл юща  тока равна нулю). В рабочих режимах электропри вода, при токе электродвигател  не равном нулю, определ ют вид переход ного режима работы электропривода разгон или торможение, а также изме 84 р ют статическую составл ющую тока, При разгоне электропривода уставку ограничени  тока уменьшают, а при торможении увеличивают на величину, пропорциональную произведению статн-г ческой составл ющей тока на указанное отношение посто нных времени. При такой настройке уровень ограничени  максимального тока в любых режимах i работы электропривода при токе электродвигател , равном току ограничени ,  вл етс  посто нно максимально возможным, что сокращает врем  переходных процессов механизма, тем самым увеличива  его производительность . Согласно преобразованной структурной схеме (фиг.З) по возмущающему воздействию контура регулировани  тока, в которой вли ние статического момента представлено эквивалент но в виде сигнала задани  на допол-нительный статический ток, имеем: , ;2VWr,UTM) SB. SrSp,- -r р,, R,U,IC, где I) j вх сигнал управлени  на входе регул тора тока; коэффициент приведени  сигнала задани  и сигнала обратной св зи на входе регул тора тока; 2Т,щ. - нескомпенсированна  мала  посто нна  времени тока. - электрбмеханическа  посто нна  времени системы элек:тропривода; Kf - коэффициент обратной св зи по току; дц электромагнитна  посто нна  времени  корной цепи .электродвигател , °51ц- сопротивление  корной цепк электродвигател ; 1с - статическа  составл юща  тока нагрузки; знак + перед lg(p) соответствует Случаю, когда момент сопротивлени  на валу противодействует движению, а знак - - когда момент сопротивлени  способствует движению. Тогда дл  тока  кор  можно записать

где

J

Jir

Р)

1.1 .l- -e-7tr

« Uпередаточна  функци  оптимизированного по модульному оптимуму ко тура тока (без учета при оптимизации внутренней св зи по ЭДС электродвигател ) . Из выражений (2) и (3) получаем «k. Up)--и «а. 2V bV( В выражении (4) составл ю1ца  2Т,ит() м1р«и,1) приводит к по влению ошибки в динамике , т.е. несоответствию тока двигател  в динамических режимах его стопорному значению, Установившеес  значение тока эле тродвигател  в динамическом режиме ЧцсК)) может быть ползгчено из выражени  (4) с учетом выражени  (1)

.ЙГ«Тц1 - Ы

г

Ь-)оо Р- о

обозначим

2Т

|1«т

т.

тогда

npi

,.,l,. y(i, №

В режиме Ьтопоренн , когда скорость электродвигател  равна нулю, величина стопорного тока I определ етс  из выражени 

Т чр

С учетом вьфажени  (8) выражение (7) записываетс  в виде

Яуст-cT

откуда следует, что приближение ,l

35 где

(,

вц

Пр1

знак - соответствует режиму разгона , а + - торможени .

Из вьфажени  (11) следует, что дл  полного совпадени  тока  кор  со стопорным током в динамических режимах электродвигател  при наличии нагрузки необходимо регулировать напр жение ограничени  регул тора скорости в функции и статической составл ющей тока. кд электродвигател  в динамических режимах к его стопорному току зависит от соотношени  2Т|цт и от величины статической составл ющей  корного тйока. В системе подчиненного регулировани  максимальна  величина напр жени  задани  дл  контура тока L) определ етс  напр жением ограничени  регул тора скорости Unro U Учитыва  выражение (10), условие полного совпадени  тока  кор  электродвигател  в динамических режимах его стопорному току 1, ц,, 1,, на осно (7) и (9) приниве выражени  мает вид

«SI

jw I

к

Claims (1)

1. СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ ПОСТОЯННОГО ТОКА, согласно которому определяют режим работы электропривода, измеряют статическую составляющую тока и изменяют уставку ограничения тока пропорционально измеренной статической составляющей тока, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия электропривода при различной его загрузке, при токе электродвигателя, равным нулю, уставку ограничения тока устанавливают большей уровня максимально допустимого тока на величину, пропорциональную отношению нескомпенсированной постоянной времени к электромеханической постоянной времени электропривода, при разгоне указанную уставку уменьшают, а при торможении увеличавают на величину, пропорциональную произведению статической составляющей тока на указанное отношение

   Фиг.1

   1136288 ' 2