SU1226600A1 - D.c.electric drive - Google Patents
D.c.electric drive Download PDFInfo
- Publication number
- SU1226600A1 SU1226600A1 SU843769432A SU3769432A SU1226600A1 SU 1226600 A1 SU1226600 A1 SU 1226600A1 SU 843769432 A SU843769432 A SU 843769432A SU 3769432 A SU3769432 A SU 3769432A SU 1226600 A1 SU1226600 A1 SU 1226600A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- speed
- output
- amplifier
- unit
- integrator
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано в системах регулировани скорости электроприводов, имеющих широкий диапазон изменени момента инерции. Цель изобретени - формирование оптимальных по быстродействинэ переходных процессов при изменении параметров электропривода.Электропривод содержит электродвигатель I, преобразователь 2,регул тор скорости З.задатчик интенсивности 4, выполненный в виде усилител -ограничител 5. Введение интегратора 6 с блоком ограничени 7, регул тора тока 8 и регул торов датчика 9 и 10 скорости и тока, управл емого ключа 1I, интегратора 12 со сбросом, блока выделени модул 13, масштабного усилител 14, блока умножени , дифференцирующего звена 16, нуль-органа 17 и датчика режима ограничени 18 позвол ет получить, при неизменной структуре, регул торов и изменении параметров системы быстро- действзтощие переходные процессы. Электропривод вл етс инвариантным к изменению параметров, в частности момента инерции. 3 ил. с (Л ND IC э: о:The invention can be used in speed control systems for electric drives having a wide range of inertia variations. The purpose of the invention is the formation of optimal speed transients when changing parameters of the electric drive. The electric drive contains an electric motor I, a converter 2, a speed controller Z. intensity indicator 4, made in the form of an amplifier-limiter 5. Introduction of an integrator 6 with a block of limitation 7, a current regulator 8 and speed and current controllers 9 and 10, a control key 1I, an integrator 12 with a reset, a module allocation module 13, a scale amplifier 14, a multiplication unit, a differentiator, 16, zero-org 17 and the restriction mode permits the sensor 18 to receive, at a fixed structure, regulators and quick-change system parameters deystvztoschie transients. The drive is invariant to changes in parameters, in particular, the moment of inertia. 3 il. c (ldd ic u: o:
Description
Изобретение относитс к электротехнике , в частности к электроприводам посто нного тока, и может быть использовано в системах регулировани скорости электроприводов,имеющих широкий диапазон изменени момента инерции.The invention relates to electrical engineering, in particular to direct current drives, and can be used in speed control systems for electric drives that have a wide range of inertia changes.
Цель изобретени - формирование оптимальных по быстродействию пере- ходньк процессов при изменении параметров электропривода.The purpose of the invention is the formation of speed-optimal transition processes when changing parameters of the electric drive.
На фиг. 1 приведена функциональна схема злектропривода; на фиг. 2 кривые переходных процессов при скачке задани скорости (ток кор не выходит на режим ограничени ) ; на фиг. 3 - то же (ток кор выходит на режим ограничени ).FIG. 1 shows a functional diagram of the electric drive; in fig. 2 curves of transients at a speed reference jump (the current of the core does not enter the limiting mode); in fig. 3 - the same (the current cor goes to the limiting mode).
Электропривод (фиг. I) содержит электродвигатель 1 посто нного то-г ка, подключенный к заправл емому преобразователю 2, в цепь управлени которого включены последовательно соединенные регул тор 3 скорости, задатчик 4 интенсивности, выполнен- ньш в виде последовательно соединенных усилител -ограничител 5 и интегратора 6 с блоком 7 ограничени в цепи обратной св зи, и регул тор тока, а также подключенные к входам соответствующих регул торов датчики 9 и 10 скорости и тока соответственно . Кроме того, содержит последовательно соединенные управл емый ключ 11, интегратор 12 со сбросом и блок 13 выделени модул , а также масштаный усилитель 14, блок 15 умножени дифференцирующее звено 16,, нуль-орган 17 и датчик 18 режима ограничени , вход которого подключен к блоку 7 ограничени , а выход х входу управлени управл емого катюча I 1 , выходы дифференцирующего звена 16 и блока 13 вьщелени модул соединены с входами блока 15 умножени , выход которого через масштабный усилитель 14 подключен к входу задат- чика 4 интенсивности, цепь сброса ) на нуль интегратора 12 со сбросом через нуль-орган 17 св зан с выходом дифференцирующего звена 6s а вход управл емого ключа 11 соединен с выходом усилител -ограничител 5 задатчика 4 интенсивности.The electric drive (Fig. I) contains a electric motor 1 of constant current connected to a charged converter 2, into the control circuit of which serially connected speed controller 3 is connected, intensity set 4, made in the form of serially connected amplifier limiter 5 and integrator 6 with block 7, limitations in the feedback circuit, and a current regulator, as well as speed and current sensors 9 and 10, connected to the inputs of the corresponding regulators, respectively. In addition, it contains a serially connected controllable key 11, an integrator 12 with a reset, and a module allocation unit 13, as well as a scaled amplifier 14, a multiplication unit 15, a differentiator 16, a null organ 17, and a restriction mode sensor 18, the input of which is connected to the unit 7, and the outputs x of the control input of the controlled Katiuchi I 1, the outputs of the differentiating link 16 and the block 13 of the module's section are connected to the inputs of the multiplication unit 15, the output of which is connected via the scale amplifier 14 to the input of the intensity setting 4 An integrator 12 with a null-reset 17 is connected to the output of the differentiating link 6s, and the input of the control key 11 is connected to the output of the amplifier-limiter 5 of the intensity adjustor 4.
Электропривод работает следующим образом.The drive works as follows.
В установившихс (квазиустановив шихс ) режимах работы электроприводIn established (quasi-installed shihs) operating modes of the electric drive
266002266002
сигнал 9 задани скорости равен сигналу датчика 9 скорости электродвигател . Поскольку скорость электродвигател не-мен етс , тоThe speed reference signal 9 is equal to the signal of the motor speed sensor 9. Since the speed of the motor is non-variable,
5 сигнал на выходе дифференцирующего звена 16 равен нулю и нуль-орган 17 сбрасьшает напр жение интегратора 12 на нуль. Выходные напр жени блока 13 выделени модул , блока 15 ножёни и масштабного усилител 14 также равны нулю. Среднее значение напр жени на выходе усилител -ограничител 5 равно нулю, а напр жение на выходе интегратора 6 равно напр 5 жению датчика 10 тока кор и определ етс величиной статической нагрузки на валу двигател . Выходное напр жение регул тора 8 тока кор (структура регул тора может быть5, the signal at the output of differentiating element 16 is zero and the null organ 17 drops the voltage of integrator 12 to zero. The output voltages of the module allocation unit 13, the blade unit 15 and the scale amplifier 14 are also zero. The average value of the voltage at the output of the amplifier-limiter 5 is zero, and the voltage at the output of the integrator 6 is equal to the voltage of the core current sensor 10 and is determined by the static load on the motor shaft. The output voltage of the regulator 8 of the core current (the structure of the regulator can be
20 ПИ, IlHDi или релейна ) преобразуетс управл емым преобразователем 2 в напр жение на коре электродвигател 1 .20 PI, IlHDi or relay) is converted by controlled transducer 2 to the voltage on the core of electric motor 1.
При изменении сигнала задани When the signal changes
скорости (например, скачком) на выходе П-регул тора скорости по вл етс сигнал, пропорциональный отклонению скорости от заданного значени speed (e.g., a jump) at the output of the P-speed controller, a signal appears proportional to the speed deviation from the setpoint
30 11рс Крс () ;,30 11rs Crc ();,
где К 1 - коэффициент передачиwhere K 1 - transfer coefficient
S П-регул тора; отклонение скорости от заданного значени .S P-regulator; speed deviation from a given value.
Уси.питель-ограничитель 5 насьш1а- етс на уровне, пропорциональном максимально допустимой производной тока кор , выходной сигнал интегра- тора 6 линейно во времени нарастает и преобразуетс регул тором 8 тока кор в изменение напр жени на коре , причем такое, что ток кор в переходном процессе отслеживает сиг- нал его задани , формируюемый задат- чиком 4 интенсивности тока кор .Wuxi limiter 5 lies at a level proportional to the maximum permissible derivative of the current core, the output signal of the integrator 6 linearly increases in time and is converted by the current regulator 8 of the core to a change in the voltage on the core. The transient process tracks the signal of its task, which is formed by the setting unit 4 of the current intensity of the core.
Скорость электродвигател измен етс в соответствии с выражениемThe speed of the motor varies according to the expression
; 4-J4-- c),5i,;- - :,; 4-J4-- c), 5i,; - -:,
где , -- .начальное (установившеес ) значение скорости;where is the initial (steady) speed value;
Т; - посто нна времени пускаT; - constant start time
(г(g
i i
MHMH
, j - момент инерции , «ц, Мц - номинальные, j - the moment of inertia, "C, MC - nominal
3 3
скорость и момент электродвигател ) ; Т - посто нна времени задатчика 4 интенсивности. Поскольку изменение статической нагрузки ij, в течение данного переходного процесса несущественно, то сигнал на выходе регул тора 3 скорости измен етс в функцииmotor speed and torque); T - constant setpoint time 4 intensity. Since the change in the static load ij, during this transient process is not significant, the signal at the output of the speed controller 3 changes as a function
1one
РС RS
1one
о 2Tj Ъ about 2tj b
.., ..,
Сл Sl
- ОТ от-т - FROM ot-t
/.Ij 1,л/.Ij 1, l
где начальное отклонение сигнала задани скорости от установившегос значени where the initial deviation of the speed reference signal from the set value
0На выходе масштабного усилител 14 формируетс напр жение.0 A voltage is formed at the output of the scale amplifier 14.
UA.y к. udt/,UA.y to. Udt /,
где К„ - коэффициент передачи масштабного усилител ; - - производна скорости, измер ема дифференцирующим звеном 16;where K „is the transmission coefficient of the scale amplifier; - - derivative of speed, measured by differentiating element 16;
и - напр жение на выходе усилител -ограничител 5 относительное значение этог напр жени ограничено на уровне +1).and - the voltage at the output of the amplifier-limiter 5, the relative value of this voltage is limited to +1).
Приращение тока кор в данном переходном процессе определ етс вражениемThe increment of the core current in this transient is determined by the enemy
i -/T-Jt ;f-t.i - / T-Jt; f-t.
- yi , и- yi, and
Производна скорости двигател имеет видDerivative speed of the engine is
-t. -t.
S С учетом двух последних выраженийS Given the last two expressions
напр жение на выходе масштабного усилител 14 можно записать в следующем виде:The voltage at the output of the scale amplifier 14 can be written as follows:
1 212
Таким образом, если выбрать К 0,5, то при з еньшении выходного сигнала регул тора 3 скорости до. значени U 0,55 отклонение скорости от установившегос значени составл ет половину от начального 5 и выходное напр жение Up регул тора 3 скорости становитс равным напр жению и„м масштабного усилител 14, При этом происходит изменени знака сигнала на входе задатчика 4 интенсивности тока кор и ток корThus, if you choose K 0.5, then when reducing the output signal of the controller 3 speed to. the value of U 0.55 speed deviation from the steady-state value is half from the initial 5 and the output voltage Up of the speed regulator 3 becomes equal to the voltage and m of the scale amplifier 14. At the same time, the sign of the signal at the input of the unit 4 of the core current intensity 4 changes cor current
266004266004
начинает снижатьс по линейному закону (фиг., 2, крива 19). Отклонение скорости электродвигател о заданного значени (фиг. 2, кри- . 5 ва 20) и напр жение на выходе масштабного усилител 14 (фиг. 2, крива 21) MOHOTOHHq снижаютс до нул .begins to decrease linearly (Fig. 2, curve 19). The deviation of the motor speed is about a predetermined value (Fig. 2, curve - 5 va 20) and the voltage at the output of the scale amplifier 14 (Fig. 2, curve 21). MOHOTOHHq decreases to zero.
Если момент инерции механизма 10 измен етс , например увеличилс , то при скачке задани скорости скорость двигател нарастает медленнее и ошибка по скорости уменьшаетс медленнее (фиг. 2, крива 22). Ток кор 15 (фиг. 2, крива 23) нарастает по линейному закону до тех пор, пока напр жение масштабного усилител 1 4 (фиг. 2, крива 24) не станет равным напр жению регул тора скорости 3. 20 Затем напр жение усилител -ограничител 5 смен ет знак и ошибка регулировани скорости монотонно устремл етс к нулю.If the moment of inertia of mechanism 10 changes, for example, it increases, then when the speed setting jumps, the engine speed increases more slowly and the speed error decreases more slowly (Fig. 2, line 22). The current cor 15 (Fig. 2, curve 23) increases linearly until the voltage of the scale amplifier 1 4 (Fig. 2, curve 24) becomes equal to the voltage of the speed controller 3. 20 Then the voltage of the amplifier - limiter 5 changes the sign and the speed control error monotonously rushes to zero.
Таким образом, независимо от ве- 25 личины момента инерции электропривода переходные процессы в системе остаютс оптимальными по быстродействию при заданном ограничении на производную тока кор , определ емом JQ посто нной времени Тц задатчика 4 интенсивности тока кор . Если задатьс другим значением Т, например меньшим, то переходные процессы протекают быстрее, но их характер остаетс оптимальным по быстродействию, Это объ сн етс тем, что поверхность переключени усилител -ограничител 5 не зависит от параметров Т: и Tj, системы электропривода (эти параметры не вход т в выражение дл сигналов регул тора 3 скорости Up Kpj (-5-) и масштабного усилител 14 U,jj K,.Thus, regardless of the magnitude of the moment of inertia of the electric drive, transient processes in the system remain optimal in speed with a given limitation on the derivative of the current cor, defined by JQ constant time Tc of the unit 4 of the current intensity cor. If set with another value T, for example, smaller, then transients proceed faster, but their character remains optimal in speed. This is due to the fact that the switching surface of the amplifier-limiter 5 does not depend on the parameters T: and Tj, the drive system not included in the expression for the signals of the regulator 3 of the speed Up Kpj (-5-) and the scale amplifier 14 U, jj K ,.
Если ступенчатое приращение сиг- 5 нала задани скорости достаточно велико, что ток кор достигает в переходном процессе максимально возможного значени Л , определ емого услови ми коммутации электродвига- 0 тел (фиг. 3, крива 25), то датчик 18 режима ограничени вырабатьшает сигнал, размыкающий управл емьш ключ 11. При этом напр жение на выходе интегратора 12 со сбросом запо- 5 минаетс . Поскольку ток кор в интервале времени tj...t2 остаетс неизменным , то производна скорости электродвигател , измер ема диффе5If the step increment of the speed reference signal is high enough that the core current reaches the maximum possible value of L in the transient process, determined by the conditions of the electric motor switching - 0 bodies (Fig. 3, curve 25), the sensor 18 of the limiting mode produces a signal disconnecting control key 11. In this case, the voltage at the output of the integrator 12 with a reset is remembered. Since the current cor in the time interval tj ... t2 remains unchanged, then the derivative of the motor speed measured by the differential
00
5151
рейдирующим звеном 16, вл етс посто нной , и ошибка по скорости, (фиг. 3, крива 26) спадает по линейному закону. Таким образом напр жени на выходе блока 15 умножени и масштабного усилител 14 на отрезке времени tj.-.t остаютс неизменными (фиг. 3, крива 27). Как только напр жение регул тора 3 скорости станет равным напр жению масштабного усилител 14 (фиг. 3, кривые 26 и 27, момент времени t), ток кор начинает уменьшатьс , отклонение скорости от заданного значени монотонно устремл етс к ну- лю.the raiding link 16 is constant, and the error in speed (Fig. 3, curve 26) decreases linearly. Thus, the voltages at the output of multiplier 15 and scale amplifier 14 over time tj .-. T remain unchanged (Fig. 3, curve 27). As soon as the voltage of the speed regulator 3 becomes equal to the voltage of the scale amplifier 14 (Fig. 3, curves 26 and 27, time t), the current of the core begins to decrease, the speed deviation from the predetermined value monotonically rushes to zero.
С целью исключени накоплени ошибки интегратора его напр жение обнул етс при нулевых значени х производной скорости, т.е. в уста- новивпшхс (квазиустановившихс ) режимах.In order to avoid accumulation of an integrator error, its voltage is zeroed at zero values of the derivative of the velocity, i.e. in the installation of (quasi-established) modes.
Изобретение позвол ет получить при неизменной структуре регул торов и изменении параметров системы (момента инерции, посто нной времени задатчика интенсивности тока кор ) оптимальные по быстродействию переходные процессы с учетом наложенных ограничений на координаты управлени , ток кор и его производную . В рассматриваемом электроприводе алгоритм управлени не требует знани параметров электропривода , в частности момента инерции, т. е. электропривод вл етс инвариантным к изменению параметров .The invention allows, with a constant controller structure and a change in the system parameters (inertia moment, constant setting time of the current intensity core), transient processes that are optimal in response to the constraints imposed on the control coordinates, current cor and its derivative. In the electric drive under consideration, the control algorithm does not require knowledge of the parameters of the electric drive, in particular, the moment of inertia, i.e., the electric drive is invariant to change the parameters.
10ten
22660062266006
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843769432A SU1226600A1 (en) | 1984-07-10 | 1984-07-10 | D.c.electric drive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843769432A SU1226600A1 (en) | 1984-07-10 | 1984-07-10 | D.c.electric drive |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1226600A1 true SU1226600A1 (en) | 1986-04-23 |
Family
ID=21130185
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU843769432A SU1226600A1 (en) | 1984-07-10 | 1984-07-10 | D.c.electric drive |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1226600A1 (en) |
-
1984
- 1984-07-10 SU SU843769432A patent/SU1226600A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент JP № 55-39996, кл. Н 02 Р 5/06, 1980. Авторское свидетельство СССР № 1022275, кл. Н 02 Р 5/06, 1983. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0948124B1 (en) | Motor controller | |
KR100366730B1 (en) | Controller and control method | |
SU1226600A1 (en) | D.c.electric drive | |
SU1293814A1 (en) | Control device for two-motor electric drive | |
SU1656651A1 (en) | Method of two-zone control of electric drive rotational speed | |
SU1300411A1 (en) | Adaptive regulator | |
SU1647514A2 (en) | Adaptive electric servodrive | |
SU1676052A1 (en) | Dc electric drive | |
SU1399878A1 (en) | D.c. electric drive | |
SU1159141A1 (en) | D.c.drive | |
SU1361694A1 (en) | Servo electric drive | |
SU1061228A1 (en) | D.c. electric drive | |
SU1495116A1 (en) | Device for controlling robot drive | |
SU1420127A1 (en) | Apparatus for controlling electric drive of power shovel | |
SU714381A1 (en) | Power regulator | |
SU1248021A2 (en) | Control-point setting device for electric drive | |
SU1339853A1 (en) | D.c.electric drive | |
SU1196718A1 (en) | Bed for gear testing | |
SU1534725A1 (en) | Device for control of dc electric drive minimum losses | |
SU635585A1 (en) | Electric drive automatic control device | |
SU1534718A1 (en) | Electric drive | |
SU1192089A1 (en) | Device for forming specification of electric drive velocity | |
SU1472304A1 (en) | Arrangement for controlling diesel electric locomotive speed | |
SU1241395A1 (en) | Device for controlling electric drive | |
SU1734182A1 (en) | Electric drive of one-bucket excavator |