SU368706A1 - ПАТЕН!:::••cvL';-",jp"->&jjs•^ - Google Patents

Description

1

Известно устройство дл  управлени  электроприводом посто нного тока по системе УВП-Д, (управл емый вентильный преобразонатель-двигатель ), выполненное в виде источника посто нного задающего напр жени , подключенного ко входу фазосмещающего блока с однопол рными импульсами на выходе, формировател  управл ющих импульсов и блока ограничени  угла регулировани  преобразовател  с подключенной ко входу блока цепью обратной св зи по э.д.с. двигател .

В известном устройстве блок ограничени  содержит звено с управл емым уровнем насыщени , воздействие на которое со стороны цепи обратной св зи по э.д.с. двигател  задает уровень ограничени  угла регулировани  преобразовател . Нестабильность параметров звена с управл емым уровнем насыщени  обусловливает недостаточную точность ограничени  тока нагрузки преобразовател  на уровне допускаемого значени .

Цель изобретени  - повысить точность ограничени  тока нагрузки преобразовател  на уровне допустимого значени .

Эта цель достигаетс  тем, что блок ограничени  выполнен как фазосмещающий и выход его и первого фазосмещающего гблока подключены ко входам элемнта «И, выход которого подключен к формирователю управл ющих импульсов.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на, фиг. 2-4 представлены диаграммы, по сн ющие работу устройства .

Предлагаемое устройство управлени  электродвигателем посто нного тока состоит из фазосмещающих блоков 1 и 2 (БФС), сравнивающего блока 3-9 (БС), формировател  управл ющих импульсов 10 (ФИ), реверсивного вентильного преобразовател  // (РВП) и датчика скорости 12 (ДС) вращени  управл емого электродвигател .

Сравнивающий блок, осуществл ющий

в данном случае логическую операцию совладени , состоит ,из элементов сопротивлений 3-9. При отсутствии импульсов на входе сравнивающего блока транзистор 9 закрыт. Это состо ние достигаетс  выбором сопротивлений 7, 3 и 4 в таком соотношении, чтобы

потенциал базы был ниже потенциала эмитера .-...v.- I

На фазосмещающие блоки / и 2 поступают

опорные напр жени  f/oni и f/on2, которые могут иметь синусоидальную форму причем f/on2 отстает по фазе от t/oni на угол tp (фиг. 2). На вход / поступает также задающее напр жение f/эад. Принцип работы предлагаемого устройства

более подробно можно разъ снить с использованием линейных диаграмм, приведенных на фиг. 2-4. Линейные диаграммы приведены в предположении , что вентильный преобразователь работает в режиме непрерывного тока во всем диапазоне изменени  Скорости вращени  и нагрузки на валу .элекродвигател . При этом зависимость между скоростью вращени  электродвитат-ел  и величиной задающего напр жени   вл етс  такой, что в установившемс  режиме скорость холостого дода равна нулю при зад о и, следовательно, Uo.c. 0. При отклонении L/зад в сторону положительных или отрицательных значений двигатель вращаетс  в ту или другую сторону с посто нной скоростью , чему соответствует величина и знак Uo.c.. БФС выполнены таким образом, что передние фронты иф1 и иф2. .формируютс  в точке встречи ВО времени напр жений: f/om и t/зад, Uon2 и Uo.c. соответственно. Длительность иф1 и  вл етс  величиной посто нной (о формировании этих имлульсов упйм нуто ниже). Угол ф - это временный интервал , ограниченный передними фронтами импульсов иф1 и иф2, величина его обеспечиваетс  установкой фаз напр жений Uoni и f/on2 относительно напр жени  питани  вентильного преобразовател . На фиг. 2 приведены линейные диаграммы, соответствующие исходному состо нию устройства при (/зад 0. Так как режим установившийс , двигатель неподвижен, Uo.c 0. Передний фронт иф1 формируетс  в данном случае в момент перехода t/oni через нуль из области .положительных в область отрицательных значений. Передний фронт иф2 формируетс  в данном случае в момент перехода Uonz через нуль из области положительных в область отрицательных значений. Импульсы иф1 и иф2 поступают на вход сравнивающего блока, осуществл ющего в данном случае логическую операцию совпадени . Поэтому передний фронт имиульса Uc на выходе сравнивающего блока совладает во времени с передним фронтом иф1, задний фронт Uc соответствует заднему фронту иф2. Напр жение t/c поступает на формирователь управл ющих импульсов, с выхода которого управл ющие импульсы (Уупр поступают на управл ющие электроды вентилей реверсивного вентильного преобразовател . Передний фронт /упр во времени совпадает с передним фронтом Uc и, следовательно , с передним фронтом иф1. На фиг. 3 зафиксирован момент, когда задающее напр жение скачкообразно изменилось от величины, равной нулю, до величины , отличной от нул , но скорость вращени  еще не изменилась, т. е. Uo.c- 0. Приращение (/Зад рассмотрено такой величины, что соответстсвующее ему перемещение по фазе импульса иф1 превыщает ф. С увеличением импульс иф1 скачкообразно перемещаетс  влево , так как передний фронт его всегда формируетс  в точке встречи (/от и (/зад. Временное положение (/фа остаетс  пока неизменным, так как скорость вращени  двигател  еще не изменилась . Передние фронты (/с и (/упр во времени будут совпадать с передним фронтом иф2. Таким образом, -при скачкообразном увеличении |(/зад на величину, при которой угловое перемещение точки встречи (/зад и Uoni превыщает ф, угол перемещени  влево управл ющего имлульса (/упр не превыщает ф. Ток  кор  электродвигател  увеличиваетс  на величину, соответствующую уменьшению, угла регулировани  вентильного преобразовател  на величину ф. Скорость двигател  начнет увеличиватьс , что привОдит к росгу Uo.c. и смещению влево (/фа и, соответственно, смещению (/упр, Т. е. угол регули1рО1ваай  преобразовател  уменьщаетс  в функции скорости вращени  двигател . В рассмотренном переходном режиме мгновенное значение угла регулировани  преобразовател  меньше величины, соответствующей мгновенному значению скорости вращени  двигател  на угол ф, благодар  чему имеет место ограничение тока  кор  до величины, не превыщающей предельного значений. Уменьшение угла регулировани  преобразо.вател  в функции скорости имеет место до величины , определ емой точкой встречи (/от и ноно-го значени  (/зад- При дальнейшем увеличении скорости до установившегос  значени , определ емого новой величиной (/зад, иф2 продолжает смещатьс  влево, фазовое положение (/упр остаетс  неизменным. Линейные диаграммы в установившемс  режиме, соответствующем новому значению (/зад, приведены на фиг. 4. Передние фронты Ф1, Uc и (/упр во времени совпадают с точкой встречи Uoni и нового значени  (/зад в области отрицательных значений первой производной (/от. Передний фронт (/фа совпадает во времени с точкой встречи Uons и Uo.c. в области отрицательных значений производной (/оп2. В новом установившемс  режиме разница фазовых положений передних фронтов (/ф1 и (/ф2 равна ф, как и в исходном установйвшемс  режиме. Ограничение тока  кор  электродвигател  обеспечиваетс  в режимах пуска, реверса и торможени , так как во всех этих режимах броски тока  кор  имеют место при перемещении импульсов управлени  влево. В предлагаемом устройстве осуществл етс  ограничение уменьшени  угла регулировани  преобразовател  относительно величины, .соответствующей э.д.с. двигател , значением ф с регулировкой его в функции скорости двигател  во всех режимах, вызывающих увеличение тока  кор . Обеспечить посто нную величину угла ф в режиме ограничени  тока можно при выполнении следующего очевидного соотнашени :

При отклонении от этого равенства в ту или другую сторону угол ф не будет посто нным .

Длительность импульсов /ф1 и иф2 должна быть равной или превышать максимальный диапазон перемещени  управл ющего импульса . Если это условие не выполн етс , то при скачкообразном изменении /зад от максимальной отрицательной до максимальной положительной величины импульсы /7ф1 и (Уфа не будут перекрыватьс  во времени. На выходе сравнивающего блока не будет формироватьс  сигнал Uc. Следовательно, импульс управлени  U-ynp исчезнет. Если же длительность иф1 и иф2. равны или превышают максимальный диапазон перемещени  t/ynp, указанные случаи исключаютс . Формирование длительности иф1 и иф2 может осуществл тьс  одним из известных устройств, которое вводитс  в фазосмещающий блок, например ждущим мультивибратором.

В вентильном электроприводе опорное напр жение имеет, как правило, посто нный фазовый сдвиг относительно напр жени  питани  вентильного преобразовател . Дл  создани  указанного фазового сдвига примен ют фазосдвигающие цепи, фазовращающие мосты , а также другие известные устройства.

Предполагаетс , что дл  формировани  Lon2, в том числе дл  установки требуемого значени  ф, которое определ етс  предельным током  кор  двигател , используетс  одно из этих устройств.

Предмет изобретени 

Устройство дл  управлени  электроприводом посто нного тока по системе «управл емый вентильный преобразователь-двигатель, выполненное в виде источника посто нного задающего напр жени , подключенного ко входу фазосмещающего блока с однопол рными импульсами на выходе, формировател  управл ющих импульсов и блока ограничени  угла регулировани  преобразовател  с подключенной ко входу блока цепью обратной св зи по

э.д.с. двигател , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности ограничени  тока нагрузки преобразовател  на уровне допустимого значени , блок ограничени  выполнен как фазосмещающий и выход его и первого фазосмещающего блока подключены ко входам элемента «И, выход которого подключен к формирователю управл ющих импульсов .

и,

оп1

ОП2

f

СО и г I

ОП2

гад--0

-в

/

Uon2

-в

Uo.c --0

Риг J

У/

on 2

7

N

i/,

pf

чупр

Uoc

-в