SU1399881A1 - Способ регулировани скорости электродвигател посто нного тока - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в электроприводах, не имеющих датчиков обратной св зи по скорости. Целью изобретени   вл етс  повышение точности регулировани . По данному способу с помощью блока 22 и блока 23 измер ют и запоминают мгновенные амплитудные значени  напр жени  сети. Система управлени  3 тиристорного преобразовател  4 определ ет реальный угол управлени  тиристорного преобразовател  4. Вычисл ют мгновенные значени  ЭДС преобразовател  4 в режиме прерывистых токов дл  момента времени достижени  током максимального значени  на интервале проводимости . Вычита  из вычисленной ЭДС преобразовател  4 падение напр жени  в активном сопротивлении  корной цепи, определ ют ЭДС двигател  5, Которую используют в качестве сигнала обратной св зи по скорости. В соответствии с величиной и знаком рассогласовани  действительного и заданного значений скорости двигател  5 измен ют ток  корной цепи, воздейству  на величину угла управлени  тиристорного преобразовател  4. 3 ил. (Л со со оо 00 1Раз.}

Description

. Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к автоматизированным электроприводам, и может быть использовано в системах автоматичес- кого регулировани  быстродействующих тиристорных электроприводов с малыми ошибками регулировани , не имеющих датчиков обратной св зи по скорости.

Целью изобретени   вл етс  повы- шение точности регулировани .

На фиг.1 изображена схема электропривода , реализующего предлагаемый способ; на фиг.2 и 3 - диаграммы, по сн ющие работу электропривода.

Электропривод содержит последовательно соединенные регул торы ЭДС 1 и тока 2, включенные на входе системы 3 управлени  тиристорного преобразовател  4. К выходу тиристорного преобразовател  4 подключены последовательно соединенные  корь двигател  5 и токовый шунт 6. Параллельно токовому шунту 6 подключен датчик 7 максимального тока на интервале проводи- мости преобразовател , выход которого соединен с первым входом первого блока 8 умножени , первым входом блока 9 управлени  и входом обратной св зи регул тора 2 тока. Первый выход сие- темы 3 управлени  соединен с входом первого блока 10 вычислени  функции синуса, с входом первого функционального преобразовател  11 и первым входом первого блока 12 вычитани , вто- рой вход которого соединен с выходом пер&ого функционального преобразовател  11. Выход первого блока 10 вычислени  функции синуса подключен к первому входу второго блока 13 умно- жени , выход которого св зан через блок 14 делени , второй функциональный преобразователь 15 и инвертор 16 с третьим входом первого блока 12 вычитани . Выход последнего через вто- рой блок 17 вычислени  функции синуса и третий блок 18 умножени  подключен к первому входу второго блока 19 вычитани , к второму входу которого

подключен выход первого блока 8 умно

жени . Выход второго блока 19 вычитани  соединен с входом обратной св зи регул тора 1 ЭДС двигател , вход задани  которого через четвертый блок 20 умножени  подключен к блоку 21 задани  скорости. Блок 22 измерени  максимального значени  напр жени  своими входами подключен к сети, питающей тиристорный преобразователь.

0 5 0 5 0 з

0

е

а выходом - к блоку 23 пам ти. Выход последнего соединен с вторыми входами второго блока 13 умножени  и третьего блока 18 умножени . Блок 24 пам ти посто нных величин первым и вторым выходами соединен с вторыми входами соответственно первого 8 и четвертого 20 блоков умножени , а третий выход блока 24 соединен с четвертым входом первого блока 12 вычитани . Второй выход системы 3 управлени  тиристорного преобразовател  4 подключен к второму входу блока 9 управлени . Выходы блока 9 управлени  соединены с входами управлени  регул торов 1 и 2, блоков 12 и 19 вычитани , блоков 8, 13, 18 умножени , датчика 7, блока 22 измерени  максимального значени 

напр жени , функциональных преобразователей 11 и 15, блоков 10 и 17 вычислени  функции синуса, блока 23 пам ти , блока 21 задани  и блока 20 умножени .

Электропривод работает следующим образом.

В исходном положении на выходе регул тора 2 тока установлен код угла о/(п) управлени  тиристорами, который поступает на вход блока 3 импульсно- фазового управлени , где происходит отсчет временных интервалов, начинающихс  с моментов естественной коммутации соответствующих тиристоров и оканчивающихс  моментами подачи импульсов управлени  на эти тиристоры. Величина этих временных интервалов, соответствующа  реальным углам управлени , измер етс  в блоке 3 импульс- но-фазового управлени . Открывание очередного тиристора происходит сразу же по окончании вычислений регул тором 2 тока угла управлени , если последний больше текущего реального угла , и в момент равенства измеренного и заданного углов управлени , если текущий угол в момент окончани  вычислений в регул торе 2 тока меньше вычисленного. Код измеренного реального угла управлени , с которым произошло открывание в рассматриваемом периоде очередного тиристора, посту- па ет на входы блока 10 вычислени  функции синуса, блока 12 вычитани  и функционального преобразовател  11. Последний преобразует величину кода угла управлени  od в величину фазового сдвига в соответствии с занесенной

в преобразователь зависимостью и f (oi ) , характер которой показан на фиг.2,

В блоке 10 по неличине реального угла управлени  находитс  значение максимального на интервале проводимости тока дл  граничного режима в случае питани  тиристорного преобразовател  от сети с неизменным напр жени- . ем. В соответствии с реальным измеренным напр жением сети в блоке 13 происходит корректировка вычисленного значени  тока граничного режима. В блоке 14 делени  находитс  отношение

проводимости, поступает на вход блока 19, где из него вычитаетс  код, пропорциональный падению напр жени  в

 корной цепи, полученньй в блоке 8 путем перемножени  величин сопротивлени   корной цепи и максимального на текущем интервале тока. На выходе блока 19 устанавливаетс  код сигнала

обратной св зи, пропорциональный ЭДС двигател , поступающий на инверсный вход (вход обратной св зи) регул тора 1 ЭДС двигател . Задание из блока 21 на скорость двигател  5, умноженное

максимальных на интервале пpoвoд мoc- 15 в блоке 20 на посто нный коэффициент

ти значений токов измеренного, поступившего с выхода датчика 7, и вычисленного в блоках 10 и 13 дл  граничного режима, функциональный преобразователь 15 преобразует это отношение 20 регул тора ЭДС двигател . Последний

в изменение относительно граничного режима величины фазового сдвига между началом интервала проводимости и моментом достижени  током граничного режима максимального значени  на интервале в соответствии с занесенной в преобразователь зависимостью /1у t мс кс

f (t

- гр.мпис

), характер которой показан

на фиг.З.

В блоке 12 из угла 0, равного 180 дл  однофазных схем, 150 - дл  нулевой схемы и 120° - дл  трехфазной мостовой схемы преобразовател , вычитаютс  угол управлени  о(п), величина фазового сдвига (n) и инвертированное инвертором 16 значение изменени  величины фазового сдвига Дч (п).

В блоке 17 вычислени  функции синуса по величине угла, полученного в результате операции вычитани  в блоке 12, находитс  код, пропорциональный ЭДС тиристорного преобразовател  А, в случае питани  последнего от сети с неизменным напр жением дл  момента времени, при котором ток достигает максимального на текущем интервале проводимости значени . В блоке 18 умножени  происходит коррекци  порассчитывает величину задани  на ток. Регул тор 2 тока вычисл ет угол управлени  о((п+1) тиристорами дл  очередного такта работы преобразовател 

25 исход  из рассогласовани  сигнала задани  на ток, которьй поступает с выхода регул тора 1 ЭДС двигател , и сигнала обратной св зи с выхода датчика 7 максимального на интервале

30 проводимости значени  тока дл  текущего такта работы устройства.

Управление работой устройства осуществл етс  сигналами, поступающими из блока 9 управлени . Синхронизаци 

25 работы блока 9 происходит управл ющими импульсами, приход щими из блока 3 импульсно-фазного управлени  и датчика 7 максимального тока.

Таким образом, повьппение точности

40 регулировани  скорости электродвигател  посто нного тока достигаетс  тем, что,.использу  измеренные и запомненные мгновенные амплитудные значени  напр жени  сети переменного тока, к

45 которой подключен тиристорный преобразователь , и измеренный реальный угол управлени , с которым открылс  очередной тиристор преобразовател .

вычисл ют мгновенное значение элект- лученной на выходе блока 17 величины gQ родвижущей силы преобразовател , в соответствии с измеренным в блоке Использование предлагаемого способа позвол ет за счет увеличени  диапазона регулировани  расширить использование электроприводов с обратной тервале проводимости преобразовател . 55 св зью по ЭДС двигател  вместо обрат- Выходной код с выхода блока 18, соот- ной св зи по скорости.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ регулировани  скорости з ск- тродвигател  посто нного тока, под22 и запомненным в блоке 23 макси -. . мальньм значением напр жени  питающей сети, определ ющим ток на текущем инветствующий реальной величине ЭДС тиристорного преобразовател  в момент максимума тока в текущем интервале

   пропорциональности между скоростью и ЭДС двигател , характеризующий конструктивные параметры двигател , поступает на пр мой вход (вход задани )

   рассчитывает величину задани  на ток. Регул тор 2 тока вычисл ет угол управлени  о((п+1) тиристорами дл  очередного такта работы преобразовател 

   исход  из рассогласовани  сигнала задани  на ток, которьй поступает с выхода регул тора 1 ЭДС двигател , и сигнала обратной св зи с выхода датчика 7 максимального на интервале

   проводимости значени  тока дл  текущего такта работы устройства.

   Управление работой устройства осуществл етс  сигналами, поступающими из блока 9 управлени . Синхронизаци 

   работы блока 9 происходит управл ющими импульсами, приход щими из блока 3 импульсно-фазного управлени  и датчика 7 максимального тока.

   Таким образом, повьппение точности

   регулировани  скорости электродвигател  посто нного тока достигаетс  тем, что,.использу  измеренные и запомненные мгновенные амплитудные значени  напр жени  сети переменного тока, к

   которой подключен тиристорный преобразователь , и измеренный реальный угол управлени , с которым открылс  очередной тиристор преобразовател .

   513

   ключенного к тиристорному преобразователю , в режиме прерывистых токов, при котором определ ют моменты времени достижени  током максимального значени  на интервале проводимости тиристорного преобразовател , измер ют максимальное значение тока, по нему определ ют величину падени  напр жени  на активном сопротивлении  кор- ной цепи, алгебраически суммируют полученный результат с величиной мгновенного значени  электродвижущей силы тиристорного преобразовател , определ   величину ЭДС двигател , и измен ют ток  корной цепи в соответствии с величиной и знаком рассогласовани  действительного и заданного значений скорости .двигател , воздейству  на величину угла управлени  тиристорами преобразовател , отличающийс  тем, что, с целью повьщ1ени  точности регулировани , дл  каждого интервала проводимости последовательно измер ют и запоминают мгновенные амплитудные значени  напр жени  сети переменного тока к которой подключен тиристорный преобразователь , измер ют и запоминают величину реального,угла управлени  очередного тиристора преобразовател  по величине реального угла управлени  на текущем интервале проводимости вычисл ют значение максимального тока  корной цепи, соответствующего граничному режиму, и наход т величину фазового сдвига между началом интервала проводимости и моментом достижени  током в граничном режиме максимального значени  на интервале, определ ют отнощение максимальных значений токов, измеренного в прерывистом режиме и вычисленного дл  граничного режима, по нему определ ют изменение величины фазового сдвига между началом интервала проводимости и моментом достижени  током максимального значени  на интервале, и, использу  запомненную величину амплитудного значени  напр жени  сети, соответствующего протеканию текущем интервале проводимости,вычисл ют мгновенное значение ЭДС преобразовател  по выражению

   5

   е(п U

   где

   ««КС

   е(п)

   Makc

   sin {e-fe:(n)-t-v(ri)(n)Jj , мгновенное значение ЭДС преобразовател  на текущем п-м интервале, вычисленное дл  момента достижени  током  корной цепи максимального значени ; измеренное амплитудное значение напр жени  источника переменного тока, к которому подключен ти- ристорный преобразователь (фазное - дл  нулевых схем, линейное - дл  мос- торых схем преобразовател ) , соответствующее п-му интервалу проводимости; угол, равный 180° дл  однофазных схем, 150° - дл  трехфазной нулевой схемы и 120° - дл  трехфазной мостовой схемы преобразовател ;

   о/Сп) - реальный угол управлени  тиристорами преобразовател  на текущем п-м интервале ;

   е

   ) f(n)

   величина сдвига между началом интервала проводимости и моментом достижени  током  корной цепи максимального значени  в граничном режиме - функци  реального угла управлени  с/ на текущем п-м интервале;

   0

   1| (п)

   ,Г1м |1с(п) 1

   т-г г изменение

   маис -П- J „„„„„„лг.

   5

   0

   относительно граничного режима величины фазового сдвига между началом интервала проводимости и моментом достижени  током граничного режима максимального значени  на интервале проводимости значений токов измеренмсцис

   (п)

   ного I ленного I граничного режима п-м интервале.

   г р. «««.1

   и вычис ,с(п) ДЛЯ

   на

   град

   36

   32

   30

   2В 26 Zf 22

   20 о 20 40 60 80100120 fOISO о/, ff Фиг. 2

   lift,