SU1372571A1 - Способ регулировани тока адаптивного электропривода - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и м.б. использовано в ти- ристорном электроприводе посто нного тока. Пелью изобретени   вл етс  повышение точности регулировани  тока. Способ позвол ет на каждом дискретном интервале времени проводить прогнозирование траектории тока  кор  на следующем интервале проводимости преобразовател . Максимальное значение измер емого тока  кор , выделенное на следующем интервале проводимости , сравнивают с заполненным максимальным значением прогнозируемого тока. Если максимум измер емого тока больше или меньше прогнозируемого, то соответственно уменьшают или увеличивают посто нную времени интегрировани , с которой прогнозируют траекторию тока. Т.о. достигаетс  точное соответствие между прогнозируемой и реальной траектори ми тока. 1 KJ( . о (Л

Description

со

1C СП

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  регулировани  тока нагрузки ти- ристорного электропривода посто нного тока в услови х изменени  или неточного определени  параметров  корной цепи электропривода.

Цель изобретени  - повьппение точности регулировани  тока.

На чертеже представлена функциональна  схема устройства, реализующего способ регулировани  тока адаптивного электропривода.

Устройство содержит электродвигатель 1 посто нного тока, подключенный к тиристорному преобразователю 2 в цепь управлени  которого включены последовательно соединенные блок 3

мого ключа 13 и через блок 29 дифференцировани  с управл ющим входом управл емого ключа 10 и входом Сброс

триггера 4, выход которого соединен с вторым входом логического элемента И 28. Выход датчика 23 тока непосредственно и через блок 22 пам ти св зан с входами компаратора 30. Резистор 11

шунтирован транзистором 31, затвор« которого св зан с выходом блока 32 подстройки.

Блок 32 подстройки содержит последовательно включенные амплитудный

детектор 33, блок 34 пам ти и блок 35 сравнени , выходы которого через две последовательные цепи, состо щие перва  из блока 36 нелинейности и логического элемента И 37 а втора 

сравнени , триггер 4, логический эле-20 из блока 38 нелинейности и логическомент И 5 и блок 6 импульсного управлени . Входы блока 3 сравнени  св заны с блоком 7 задани  тока и с выходом операционного усилител  8, в цепь

го элемента И 39, подключены к упр л ющим входам управл емых ключей 4 и 41, второй из которых шунтирован конденсатором 42. Кроме того, в бл

обратной св зи которого включен кон- 25 подстройки вход т последовательно денсатор 9, шунтированный управл емым ключом 10. Один из входов операционного усилител  8 через последовательно соединенные резисторы 11 и 12 и первый управл емый ключ 13 св зан с 30 выходом сумматора 14, входы которого соединены соответственно с выходом датчика 15 ЭДС, через последовательно включенные цифроаналоговый преобразователь 16, преобразователь 17 jj цифра-цифра и счетчик 18 с выходом блока 19 задани  текущего угла в очередной фазе и через инвертор 20 с выходом операционного усилител  8. Блок

соединенные триггер 43, логический элемент И 44 и одновибратор 45, вы которого подключен к вторым входам логических элементов И 37 и 39 и в ду Сброс триггер1а 43, второй вхо которого и вход управлени  блока 3 пам ти св заны с выходом логическо элемента И 5. Вход амплитудного де тектора 33 соединен с выходом инве тора 20, а его управл ющий вход по ключен к выходу логического элемен та И 28. Второй вход блока 35 срав нени  подключен к выходу датчика 23 тока, а второй вход логического элемента И 44 св зан с выходом ком паратора 30.

19 задани  текущего угла св зан входами с сетью и с блоком 6 импульсного управлени . Второй вход операционного усилител  8 через второй управл емый ключ 21 и блок 22 пам ти соединен с выходом датчика 23 тока.

Второй вход счетчика 18 подключен к выходу логического элемента И 24, второй вход которого св зан с выходом первого генератора 25 импульсов. Выхдд генератора 26 импульсов подключен к третьему входу счетчика 18, ду логического элемента НЕ 27, одном из входов логического элемента И 28, управл ющим входам управл емого ключа 21 и блока 22 пам ти и второму входу логического элемента И 5. Выход логического элемента НЕ 27 св зан с вторым входом логического элемента И 24, с управл ющим входом управл е

вх

го элемента И 39, подключены к управл ющим входам управл емых ключей 40 и 41, второй из которых шунтирован конденсатором 42. Кроме того, в блок

5 подстройки вход т последовательно 0 j

0

5

0

5

соединенные триггер 43, логический элемент И 44 и одновибратор 45, выход которого подключен к вторым входам логических элементов И 37 и 39 и входу Сброс триггер1а 43, второй вход которого и вход управлени  блока 34 пам ти св заны с выходом логического элемента И 5. Вход амплитудного детектора 33 соединен с выходом инвертора 20, а его управл ющий вход подключен к выходу логического элемента И 28. Второй вход блока 35 сравнени  подключен к выходу датчика 23 тока, а второй вход логического элемента И 44 св зан с выходом компаратора 30.

Способ осуществл ют следующим образом .

С помощью блока 6 импульсного управлени  формируетс  дискретньш интервал времени, на котором выбирают очередную фазу напр жени  сети, подключаемую к электродвигателю 1 на следующем интервале проводимости. Датчики 23 тока и 15 ЭДС непрерьшно измер ют соответственно мгновенные значени  тока и ЭДС двигател . С помощью блока 19 задани  текущего угла в очередной фазе формируетс  текущее значение угла напр жени  сети выбранной фазы. Это значение угла по переднему фронту сигнала генератора 26 ввод т в счетчик 18 в качестве исходного состо ни  и формируют текущий угол напр жени  сети в ускоренном масштабе времени, определ емом частотой генератора 25 из услови  обеспечени  возможности задани  по- ловины периода напр жени  сети на даном дискретном интервале времени. Эт частота подаетс  на счетный вход счетчика 18 через элемент И 24. По сигналу генератора 26 с помощью клю- ча 21 от датчика 23 тока через блок 22 пам ти на вход операционного усилител  8 подаетс  значение тока в начале дискретного интервала времени. Одновременно с помощью элемента НЕ 27 и дифференцирующего блока 29 выхо триггера 4 устанавливаетс  в единичное состо ние.

Затем по сигналу генератора 26 через -элемент НЕ 27 с помощью ключа 13 на вход операционного усилител  8 подаетс  разность между напр жением сети в ускоренном масштабе времени (с выхода сметчика 18 через преобразователь 17 цифра-цифра и цифроанало- говый преобразователь 16) и ЭДС элекродвигател . С вьсхода операционного усилител  8 сигнал, пропорциональньш прогнозируемой траектории тока, подаетс  на вход блока 3 сравнени , где сравниваетс  с заданным максимальным значением тока. В результате сравнени  на каждом дискретном интервале времени выход триггера 4 устанавливаетс  в нулевое состо ние при пре- вьшении траектории тока величины задани .

В конце интервала дискретности с помощью элемента И 5 провер етс  состо ние триггера 4 и, если выход триггера 4 осталс  в единичном состо нии то через блок 6 и тиристорный преобразователь 2 подаетс  к двигателю выбранное напр жение сети.

С выхода инвертора 20 сигнал, пропорциональный прогнозируемой траектории тока, подаетс  на амплитудный детектор 33, который запоминает максимальное значение прогнозируемого тока, рассчитанное на интервале дискретности . В конце интервала дискретности в случае превышени  сигналом, пропорциональным прогнозируемой траектории тока, сигнала задани  с помощью элемента И 28 выход амплитудного детектора 33 устанавливаетс  в нулевое состо ние. При этом по сигналу с выхода элемента И 5 выход триггера 43 устанавливаетс  в единичное

г ю 15

20 25 зо

Q

35

5

состо ние. В случае непревышени  сигналом , пропорциональньм прогнозируемой кривой тока, сигнала задани  срабатывает триггер 4, формируетс  сигнал на включение очередного тиристора и по переднему фронту выходного сигнала элемента И 5 вьделенное амплитудным детектором 33 максимальное значение записываетс  в блок 34 пам ти .

На выходе блока 35 сравнени  формируетс  сигнал, пропорциональный разности между максимальным значением прогнозируемого тока, запомненного при включении тиристора, и действительным током  кор  электродвигател . Суммарный сигнал подаетс  на два нелинейных элемента 36 и 38, имеющих зону нечувствительности, и в зависимости от знака суммарного сигнала на выходе одного из нелинейных элементов 36 или 38 по вл етс  сигнал , который подаетс  на первый вход элемента И 37 или первый вход элемента И 39. Выход компаратора 30 устанавливаетс  в единичное состо ние при достижении током  корной цепи двигател  максимального значени . Этот сигнал подаетс  на элемент И 44, при этом запускаетс  одновибратор 45, который своим выходным сигналом через элемент И 37 или элемент И 39 включает ключ 40 или 41, в результате чего конденсатор 42 зар жаетс  или разр жаетс . Напр жение с конденсатора подаетс  на затвор транзистора 31, который, измен   свое сопротивление, корректирует посто нную времени интегратора . Тем самым, в данном устройстве обеспечиваетс  точное соответствие между прогнозируемой и реальной траектори ми тока.

Применение предлагаемого способа регулировани  по сравнению с известным повьшает точность регулировани  тока в услови х изменени  параметров  корной цепи. Кроме того, значительно упрощаетс  процесс наладки системы регулировани , так как не требуетс  высока  точность при определении параметров  корной цепи, тогда как наладка известной системы предполагает точное определение этих параметров. Результатом применени  способа на практике может  витьс  уменьшение избыточной нагрузки на электродвигатель и механическое оборудование , уменьшение затрат на наладку и ремонт электропривода.

Claims (1)

1. Формула из обретени Способ регулировани  тока адаптивного электропривода,согласно котором на каждом интервале проводимости преобразовател  выбирают очередную фазу ЭДС сети, которую подключают к электродвигателю на следующем интервале проводимости преобразовател , формируют напр жение задани  тока, пропорциональное заданному максимальному значению тока  кор  электродвигател , непрерывно измер ют мгновенные значени  тока  кор , ЭДС электродвигател  и текущие значени  фазового угла выбранной фазы, на каждом дискретном интервале времени прогнозируют траекторию тока на следующем интервале проводимости преобразовател  интегрированием суммы сигналов, пропорциональных текущим знани м ЭДС электродвигател  и прогнозируемого тока, с сигналом, пропорциональным напр жению выбранной фазы сети и измен ющимс  в ускоренном масштабе времени, в качестве начальных значении траектории тока и напр жени  сети используют соответственно текущее значение ,тока и напр жени  сети на данном дискретном интервале и подключение к электродвигателю выбранной фазы сети производ т на том интервале дискретности, на котором значение прогнозируемого тока не превосходит заданного значени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности регулировани  тока , дополнительно выдел ют максимальное значение измеренного тока  кор 

   на каждом интервале проводимости преобразовател  и максимальное значение прогнозируемого тока на каждом дискретном интервале, запоминают максимальное значение прогнозируемого тока на дискретном интервале, на котором подключают электродвигатель к выбранной фазе сети, это значение тока сравнивают с максимальным значением , измеренным на следующем после

   данного прогноза интервале проводимости преобразовател , и пропорционально результату сравнени  измен ют посто нную времени интегрировани , с которой прогнозируют траекторию тока.