SU1192047A1 - Device for improving commutation of d.c.commutator electric machines - Google Patents

Device for improving commutation of d.c.commutator electric machines Download PDF

Info

Publication number
SU1192047A1
SU1192047A1 SU843763279A SU3763279A SU1192047A1 SU 1192047 A1 SU1192047 A1 SU 1192047A1 SU 843763279 A SU843763279 A SU 843763279A SU 3763279 A SU3763279 A SU 3763279A SU 1192047 A1 SU1192047 A1 SU 1192047A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
machine
winding
tuning
Prior art date
Application number
SU843763279A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ирина Николаевна Капитинская
Андрей Сергеевич Лукьянчиков
Леонид Яковлевич Макаровский
Игорь Анатольевич Скоробогатов
Original Assignee
Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им.В.В.Куйбышева
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им.В.В.Куйбышева filed Critical Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им.В.В.Куйбышева
Priority to SU843763279A priority Critical patent/SU1192047A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1192047A1 publication Critical patent/SU1192047A1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

УСТРОЙСТВО УЛУЧШЕНИЯ КОММУТАЦИИ КОЛЛЕКТОРНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащее элементы управлени , предназначенные дл  подключени  к  корной цепи машины, управл емый усилитель мощности с клеммами дл  подключени  к обмотке дополнительных полюсов машины, отличающеес  тем, что, с целью повьшени  динамической точности при настройке коммутационных процессов на середину безыскровой зоны, оно снабжено двум  элементами определени  модул , двум  элементами запоминани , фильтром, двум  делител ми напр жени , инвертором, двум  дифференциаторами,двум  сумматорами , элементом формировани  уставки, компараторомJ. элементом с переменным коэффициентом усилейи , элементом сравнени , подключенным входами соответственно к выходу управл емого усилител  мощности и опорному напр жению, а выходом - .к входу первого элемента определени  модул , к первому входу второго сумматора, к входу второго дифференциатора , выход которого соединен с вторым входом второго сумматора, подключенного .выходом к первому входу элемента с переменным коэффициентом усилени , выход первого элемента определени  модул  подключен к второму делителю напр жени  и че- рез фильтр - к входу первого элемеи- i та запоминани , выход которого соединен с входом инвертора, выход инвертора через первый делитель нацр жени  соединен с первым входом компаратора , выход элемента управлени  через первый дифференциатор соединен с входом второго злемента определени  модул , выход которого через второй элемент запоминани  соединен с первым входом первого сумматора, второй вход которого под- . ключен к выходу злемента формирова ( ни  уставки, третий вход которого подключен к выходу второго делител  напр жени , выход первого сумматора подключен к второму входу компаратора , подключенного выходом к вто-. рому входу элемента с переменным. коэффициентом усилени , выход которого подсоединен к входу управл емого усилител  мощности.A DEVICE FOR IMPROVING COMMUTATION OF COLLECTOR ELECTRIC CURRENT CURRENT MACHINES, containing controls for connecting to the machine's main circuit, controlled power amplifier with terminals for connecting to the winding of additional poles of the machine, different in order to adjust dynamic accuracy during tuning of the winding of the additional poles of the machine, which was designed to adjust dynamic accuracy when tuning the winding of the additional poles of the machine, which was designed to adjust dynamic accuracy when tuning the winding of the additional poles of the machine, in order to adjust dynamic accuracy when tuning the winding of the additional poles of the machine, different in order to adjust dynamic accuracy when tuning the winding of the additional poles of the machine, in order to adjust dynamic accuracy when tuning the winding of the machine's poles, in order to adjust the dynamic accuracy when tuning the winding of the additional poles of the machine, in order to adjust the dynamic accuracy when tuning the winding of the machine’s poles, if necessary, to adjust the winding of the additional poles of the machine, in order to adjust the dynamic accuracy when tuning the winding of the machine with the additional poles of the machine, when adjusting the poles of the machine, to achieve the dynamic accuracy during tuning. the middle of the sparkless zone, it is equipped with two elements of the module definition, two memory elements, a filter, two voltage dividers, an inverto rum, two differentiators, two adders, a setpoint formation element, a comparator. element with variable amplification factor, comparison element, connected by inputs respectively to the output of the controlled power amplifier and reference voltage, and output to the input of the first element of the module definition, to the first input of the second adder, to the input of the second differentiator, the output of which is connected to the second the input of the second adder connected by the output to the first input of the element with a variable gain factor, the output of the first element of the definition module is connected to the second voltage divider and iltr - to the input of the first memory element i, the output of which is connected to the inverter input, the output of the inverter is connected to the first input of the comparator through the first national divider, the output of the control element through the first differentiator is connected to the input of the second element of the module definition, the output of which is through the second element memory is connected to the first input of the first adder, the second input of which is under-. The key is connected to the output element of the form (neither the setpoint, the third input of which is connected to the output of the second voltage divider, the output of the first adder is connected to the second input of the comparator connected by the output to the second input of the variable gain element, the output of which is connected to the control input power amplifier.

Description

Изобретение относитс  к электромашиностроению , в частности к средствам улучшени  процесса коммутации коллекторных электрических машин посто нного тока с регулированием скорости вращени  изменением  корного напр жени  и ослаблением потока возбуждени . Целью изобретени   вл етс  повышение динамической точности при настройке коммутационных процессов на середину безыскровой зоны. На чертеже приведена блок-схема устройства улучшени  коммутации кол лекторных электрических машин посто ,  нного тока. коллекторной электрической машины 1 подключен к источнику регулируемого напр жени  U,,, К управл е- мому усилителю мощности 2 подключена обмотка дополнительных полюсов 3. В  корную цепь 1 включены элементы управлени  4. В элементе сравнени  алгебраически суммируютс  сигнал напр жени  на обмотке дополнительных полюсов 3 и опорный сигнал U . На выходе 5 имеем значение сигнала опшбки при отработке управл ющего воздействи  обмотки дополнительных полюсов. Сигнал ошибки поступает на вход первого элемента 6 определени  модул , выход с которого через фильтр 7 подаетс  на вход первого элемента 8 запоминани . Выход 8 чер инвертор 9 соединен с первым делителем 10. Выход элементов управлени  4 соединены с входом первого ди ференциатора 11, вьтход которого подключен к входу второго элемента определени  модул  12. Выход 12 соединен с входом второго элемента запоминани  13, выход которого соедин с первым входом первого сумматора 1 Второй вход 14 соединен с выходом элемен а 15 формировани  уставки. К выходу 6 подключен второй делитель 16, с выхода которого сигнал, п ступает на третий вход первого сумматора 14. Сигнал с выхода 5 поступает на первый вход второго сумматора 17. Выходной сигнал 5 поступает на второй дифференциатор 18, выход которого соединен с вторым входом второго сумматора 17. Выход 17 соединен с первым входом элемента 19 с переменным коэффициентом усилени . На первый вход компаратора 20 подаетс  сигнал с первого делител  10, а второй вход 20 соединен с выходом первого сумматора 14. Выход 20 соедииен с вторым входом 19, выход которого св зан с входом управл емого усилител  мощности 2. Устройство улучшени  коммутации коллекторных электрических машин посто нного тока работает следующим образом. Угдэавл емьш усилитель мощнрсти 2 настраиваетс , таким образом, что при пр молинейной коммутации, когда сигнал с элементов 4 управлени , характеризующих величину добавочного тока при ускоренной или замедленной коммутации, равен нулю, усилитель мощности обеспечивает начальный ток, соответствующий настройке дополнительных полюсов на середину безыскровой зоны работы. Принцип работы устройства основан на изменении его структуры в зависимости от текущих значений параметров переходных процессов в контуре управлени  с дополнительными.полюсами 3. При. этом коэффициент усилени  19 принимает значени  по соотношению I 1г1 tnin (|)ис + 1Ку max np4Ubc + |eU,j)()kc где X - производна  сигнала х, характеризующего величину добавочного тока коммутации с элементов управлени  4 в  корной цепи машины; Е - сигнал ошибки у.становки напр жени  на дополнительных полюсах 3 машины;. Р - оператор преобразовани  Лапласа; л - операци  запоминани  максимального значени  : сигнала с посто нной времени запоминани ; Kg - коэффициент соответстви j, Ку - коэффициент упреждени ; С - сигнал уставки; T(v, - посто нна  времени фильтра. При изменении характера коммутации измен етс  сигнал с управл ющих элементов 4, например, бесконтактного датчика, который дифференцируетс . 11, а затем поступает на второй элемент определени  модул  12, после чего его максимальное значе- ние запоминаетс  вторым элементом запоминани  13, Сигнал ошибки выдел етс  на рыходе 5, на входе кото рого сравниваютс  напр жени  на дополнительных полюсах 3 машины и опа ное значение . Сигнал ошибки Б поступает на первый элемент определени  модул  6, после чего, пройд  фильтр 7, запоминаетс  первым элементом запоминани  8. С выхода элемента 8 сигнал ошибки через инвер тор 9, служащий дл  формировани  необходимого знака сигнала, и потенциометрический делитель 10, служащий дл  формировани  коэффициента соответстви  К, поступает на первый вход компаратора 20.. На второй вход компаратора 20 с выхода пе вого сумматора 14 поступает сумма сигналов: сигнал JE| Кц с выхода . второго делител  16, служащего дл  формировани  коэффициента упреждени  Км; максимальное значение сигнала производной 1х| с выхода 13 второго элемента запоминани ; сиг- нал уставки С с выхода элемента 15 формировани  уставки. После сравнени  входных сигналов в зависимости от того, какой из них больше по абсолютной величине, компаратор 20 вьщает положительный или отрицатель ный сигнал. Элемент с переменным коэффициентом усилени  19 имеет в соответствии со знаком выходного на пр жени  20 коэффициент усилени  минимальный или максимальный. Второ сумматор 17 осуществл ет суммирование сигнала ошибки на выходе 5   сигнала производной ошибки 6 , поступающей с выхода 18 второго дифференциатора , а элемент 19 - умноже-ние этой суммы на коэффициент К, Следовательно, сигнал на выходе 19 представл ет собой сумму сигналов ошибки S и ее производной €, умноженной на коэффициент К, Сигнал с выхода 19 поступает на управл емый усилитель мощности 2, выходное напр жение которого служит регулирующим воздействием, передаваемым .на . обмотку 3 дополнительных полюсов. Регулирование тока дополнительных полюсов 3 машины изменении характера коммутации машины 1 управ л емым усилителем модности 2 с элементом 19 с, переменным коэффициентом усилени  будет происходить до тех пор, пока сигнал ( + К не будет скомпенсирован замкнутым контуром управлени  с точностью до статизма. Перестройка коэффициента усилени  регул тора позвол ет компенсировать две посто нные времени машины в широкой области изменени  параметров при настройке контура управлени  на оптимум по модулю или симметричный оптимум,повыша  динамическую и статическую точности при настройке дополнительных полюсов на середину безыскровой зоны.The invention relates to electrical engineering, in particular, to means of improving the switching process of DC collector electric machines with rotation speed control by varying the core voltage and attenuation of the excitation flow. The aim of the invention is to increase the dynamic accuracy when setting up switching processes in the middle of the sparkless zone. The drawing shows a block diagram of a device for improving the commutation of collector electric machines of constant current. the collector electric machine 1 is connected to a regulated voltage source U ,,, the winding of the additional poles 3 is connected to the control of the power amplifier 2. The control circuit 4 is connected to the core circuit 1. The voltage signal on the winding of the additional poles 3 is combined algebraically in the comparison element. and the reference signal U. At output 5, we have the value of the signal opshbki when testing the control action of the winding of additional poles. The error signal is fed to the input of the first element 6 of the module definition, the output of which through the filter 7 is fed to the input of the first memory element 8. The output 8 of the inverter 9 is connected to the first divider 10. The output of the control elements 4 is connected to the input of the first differentiator 11, whose output is connected to the input of the second element of the module definition 12. Output 12 is connected to the input of the second memory element 13, the output of which is connected to the first input the first adder 1 The second input 14 is connected to the output of the setpoint element 15. The second divider 16 is connected to the output 6, from which the signal goes to the third input of the first adder 14. The signal from output 5 goes to the first input of the second adder 17. The output signal 5 goes to the second differentiator 18, the output of which is connected to the second input of the second adder 17. Output 17 is connected to the first input element 19 with a variable gain. The first input of the comparator 20 is supplied with a signal from the first divider 10, and the second input 20 is connected to the output of the first adder 14. The output 20 is connected to the second input 19, the output of which is connected to the input of the controlled power amplifier 2. The switching commutator of electrical collectors This current works as follows. The power amplifier 2 is tuned in such a way that during direct switching, when the signal from control elements 4, characterizing the magnitude of the added current during accelerated or delayed switching, is zero, the power amplifier provides the initial current corresponding to the setting of the additional poles in the middle of the sparking-free zone work. The principle of operation of the device is based on a change in its structure depending on the current values of the parameters of transients in the control loop with additional polarities 3. At. This gain 19 takes the values of the ratio I 1r1 tnin (|) is + 1Ku max np4Ubc + | eU, j) () kc where X is the derivative of the signal x, which characterizes the value of the additional switching current from control elements 4 in the machine core circuit; E is the error signal of the voltage setting at the additional poles of the 3 machines ;. P is the Laplace transform operator; l - the operation of storing the maximum value of: a signal with a constant memorization time; Kg is the correspondence coefficient j, Ku is the lead coefficient; C - setpoint signal; T (v, is the filter time constant. When the switching pattern changes, the signal from control elements 4, for example, a contactless sensor, which is differentiated. 11, and then goes to the second element of the module definition 12, after which its maximum value memorized by the second memory element 13, the error signal is allocated on the output 5, the input of which compares the voltage at the additional poles 3 of the machine and the same value. The error signal B goes to the first definition element of module 6, after which it passes p 7 is memorized by the first storage element 8. From the output of the element 8, the error signal through the inverter 9, which serves to form the required sign of the signal, and the potentiometric divider 10, which serves to form the correspondence coefficient K, is fed to the first input of the comparator 20. To the second input The comparator 20 from the output of the first adder 14 receives the sum of the signals: the signal JE | Кц from the output of the second divider 16, which is used to form the coefficient of anticipation Km; maximum signal value of the derivative 1x | from exit 13 of the second memory element; the setpoint signal C from the output of the setpoint formation element 15. After comparing the input signals, depending on which one is larger in absolute value, the comparator 20 produces a positive or negative signal. The element with variable gain 19 has, in accordance with the sign of the output at voltage 20, the gain factor is minimum or maximum. Secondly, the adder 17 performs the summation of the error signal at the output 5 of the signal of the derivative error 6, coming from the output 18 of the second differentiator, and the element 19 multiplies this sum by the K factor. Consequently, the signal at the output 19 is the sum of the error signals S and its derivative, multiplied by the factor K, the signal from output 19 is fed to a controlled power amplifier 2, the output voltage of which serves as a regulating effect transmitted by a. winding 3 additional poles. The current regulation of the additional poles 3 of the machine by changing the nature of the switching of the machine 1 by a controlled amplifier of modality 2 with an element of 19 s will be controlled by a variable gain until the signal (+ K is compensated by a closed control loop with an accuracy to statism. Resetting the gain the controller allows you to compensate for two constant machine times in a wide range of parameters when setting the control loop to the absolute absolute or symmetrical optimum, increasing the amic and static accuracy when setting up additional poles in the middle of the sparkless zone.

,fP, fP

Claims (1)

УСТРОЙСТВО УЛУЧШЕНИЯ КОММУТАЦИИ КОЛЛЕКТОРНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащее элементы управления, предназначенные для подключения к якорной цепи машины, управляемый усилитель мощности с клеммами для подключения к обмотке дополнительных полюсов машины, отличающееся тем, что, с целью повышения динамической точности при настройке коммутационных процессов на середину безыскровой зоны, оно снабжено двумя элементами определения модуля, двумя элементами запоминания, фильтром, двумя делителями напряжения, инвертором, двумя дифференциаторами,двумя сумматорами, элементом формирования уставки, компаратором,. элементом с переменным коэффициентом усиления, элементом сравнения, подключенным входами соответственно к выходу управляемого усилителя мощности и опорному напряжению, а выходом — к входу первого элемента определения модуля, к первому входу второго сумматора, к входу второго дифференциатора, выход которого соединен с вторым входом второго сумматора, подключенного .выходом к первому входу элемента с переменным коэффициентом усиления, выход первого элемента определения модуля подключен к второму делителю напряжения и че- рез фильтр - к входу первого элемен— та запоминания, выход которого соединен с входом инвертора, выход инвертора через первый делитель напряжения соединен с первым входом компаратора, выход элемента управления через первый дифференциатор соединен с входом второго элемента определения модуля, выход которого через второй элемент запоминания соединен с первым входом первого сумматора, второй вход которого под- . ключей к выходу элемента формирования уставки, третий вход которого подключен к выходу второго делителя напряжения, выход первого сумматора подключен к второму входу компаратора, подключенного выходом к вто-. рому входу элемента с переменным. коэффициентом усиления, выход которого подсоединен к входу управляемого усилителя мощности.DEVICE OF IMPROVEMENT OF COMMUTATION OF DC COLLECTOR MACHINES, containing controls designed to connect to the armature circuit of the machine, a controlled power amplifier with terminals for connecting to the winding of the additional poles of the machine, characterized in that, in order to increase dynamic accuracy when adjusting switching processes to the middle spark-free zone, it is equipped with two module definition elements, two memory elements, a filter, two voltage dividers, an inverter, two I differentiators, two adders, the element of the formation of the settings, the comparator ,. an element with a variable gain, a comparison element connected by inputs to the output of the controlled power amplifier and the reference voltage, respectively, and by an output - to the input of the first module definition element, to the first input of the second adder, to the input of the second differentiator, the output of which is connected to the second input of the second adder connected to the first input of the variable gain element, the output of the first module definition element is connected to the second voltage divider and, through the filter, to the input of the first memory element, the output of which is connected to the inverter input, the inverter output through the first voltage divider is connected to the first input of the comparator, the output of the control element through the first differentiator is connected to the input of the second module definition element, the output of which is connected to the first input through the second memory element the first adder, the second input of which is sub-. keys to the output of the setpoint forming element, the third input of which is connected to the output of the second voltage divider, the output of the first adder is connected to the second input of the comparator, connected by the output to the second. The input of the variable element. gain, the output of which is connected to the input of a controlled power amplifier. naSU,„,1192047 na SU, „, 1192047 1 1192047 21 1192047 2
SU843763279A 1984-07-02 1984-07-02 Device for improving commutation of d.c.commutator electric machines SU1192047A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843763279A SU1192047A1 (en) 1984-07-02 1984-07-02 Device for improving commutation of d.c.commutator electric machines

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843763279A SU1192047A1 (en) 1984-07-02 1984-07-02 Device for improving commutation of d.c.commutator electric machines

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1192047A1 true SU1192047A1 (en) 1985-11-15

Family

ID=21127739

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU843763279A SU1192047A1 (en) 1984-07-02 1984-07-02 Device for improving commutation of d.c.commutator electric machines

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1192047A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 630714, кл. Н 02 К 13/14, 1977. Авторское свидетельство СССР 886155, кл. Н 02 К 13/14, 1981. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4079301A (en) D.C. motor control
US4314190A (en) Controlled current inverter with angle command limit
US4168454A (en) Circuit arrangement for controlling the speed of a D.C. motor
GB1279277A (en) A frequency changer
US3757179A (en) Voltage control of an ac drive system during motor starting
US3813589A (en) Stabilizing means for an a-c motor drive
US3402336A (en) Adjustable frequency a.c. motor control system with low speed compensation
US3378743A (en) Current regulator for motor control systems including an open loop signal which is combined with a current feedback signal upon occurrence of an event
US4109130A (en) Electric welder output control device
US2422567A (en) Electronic control for motors
SU1192047A1 (en) Device for improving commutation of d.c.commutator electric machines
US3538408A (en) Synchronous motor torque compensator control
US4213077A (en) Speed control circuit for a universal electric motor
US2234747A (en) Electric regulator
US2541820A (en) Voltage regulator
US3065396A (en) System for controlling the speed of induction motors
US3007099A (en) Motor control systems
US2853668A (en) Motor control systems
SU788284A1 (en) Device for improving switching of dc commutator machines
SU886155A1 (en) Device for improving switching of commutator dc electric machines
US4871960A (en) Output voltage control system for an electric generator
US2576646A (en) Regulating system utilizing a nonlinear resonant network
US2025584A (en) Regulating system
SU1264287A1 (en) D.c.electric drive
SU1628179A1 (en) Method for regulating synchronic generator excitation and device thereof