SU375743A1 - Устройство управления электроприводом - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области управлени  быстродействующими электроприводами посто нного тока с широким диапазоном регулировани  скорости.

Известно устройство управлени  электроприводом посто нного тока с реверсивным регул тором в цепи возбуждени , выполненное по системе двухзонного регулировани  с общим задатчиком скорости дл  зон регулировани  по напр жению и по возбуждению, содержащее в цепи регулировани  напр жени  регул торы тока и скорости.

Цель изобретени  - упрощение и повыщение быстродействи  электропривода. Это достигаетс  тем, что задающий вход регул тора тока соединен с выходом регул тора скорости через первый множительный элемент, вход обратной св зи регул тора возбуждени  соединен с выходом датчика модул  э.д.с. через вго|рой множительный элемент, а вторые входы обоих множительных элементов соединены с выходом датчика знака магнитного потока двигател .

При выполнении задатчика скорости в виде последовательно соединенных, охваченных цепью обратной св зи пропорционального звена и интегратора изобретение обеспечивает также улучшение качества переходного процесса при реверсе. Дл  этого вход интегратора соединен с выходом первого множительного элемента через последовательно соединенные нелинейный элемент с диодной характеристикой и третий множительный элемент, второй вход которого подключен к выходу датчика знака потока.

Функциональна  схема предлагаемого устройства изображена на чертеже.

Якорь электродвигател  1 питаетс  от нереверсивного .вентильного преобразовател  2, а обмотка возбуждени  двигател  - от реверсивного вентильного возбудител  3. Ко входу регул тора тока 4  кор  подключен выход множительного элемента 5, задающего  корный ток. Обратна  отрицательна  св зь по току  кор  и положительна  св зь с датчика э.д.с. 6 осуществл ютс  через дифференцирующий блок 7 дл  компенсации противо-э.д.с. двигател  и улучшени  динамических характеристик электропривода. Блок 8 в обратной св зи регул тора тока ограничивает выходной сигнал регул тора тока величиной, соответствующей максимальному значению выпр мленного напр жени . Один вход множительного элемента 5 через блок делени  9 подключен к выходу регул тора скорости 10, другой - к выходу датчика знака потока 11. Задающий вход регул тора скорости 10 подключен к выходу интегратора 12 задатчика эталона скорости , вход обратной св зи соединен с тахогенератором . Регул тор скорости 10 и блок делени  9 охвачены обратной св зью через блок зоны нечувствительности 13, чем обеспечиваетс  ограничение задани  тока  корю доиустимым значением. Второй вход блока делени  9 нодключен к выходу датчика модул  потока 14, благодар  чему динамические характеристики электропривода во всем диапазоне скоростей и нагрузок посто нны. Дл  исключени  делени  на нуль выходна  величина датчика 14 ограничена снизу малым значением .

Задающий вход регул тора возбуждени  15 соединен с выходом делительного блока 9 через блок задани  возбуждени  16, имеющий пропорциональную статическую характеристику с ограничением сверху, соответствующим заданию номинального потока двигател . Вход обратной св зи регул тора возбуждени  /5 через дискриминатор /7, пропускающий болыщий из Д1вухсигналов, поданных на его входы, подключен либо к выходу датчика тока возбуждени  через нелинейный преобразователь 18, учитывающий характеристику намагничивани  двигател , либо через множительный элемент 19 и блок выделени  модул  20 - к выходу датчика э.д.с. 6. Второй вход множительного элемента 19 подключен к выходу датчика знака потока 11.

Задатчик эталона скорости образован интегратором 12 и ограничителем 21 с характеристикой типа «насыщение, охваченных отрицательной обратной св зью. Второй вход ограничител  21 подключен к сигналу заданной скорости Wsajv устанавливаемому оператором. Вход интегратора соединен с выходом множительного элемента 5 через последовательно соединенные нелинейный элемент 22 с диодной характеристикой и множительный элемент 23, второй вход которого подключен к датчику знака потока 11.

Следует отметить, что множительные элементы 5, 19, 23 могут быть выполнены весьма просто, например, с применением диодных ключей.

Система работает следующим образом.

Выходной сигнал задатчика скорости (эталон скорости Wg-f) в установившемс  режиме равен сигналу зад, установленному оператором .

Темп изменени  эталона при разгоне и торможении задаетс  величиной насыщени  характеристики усилител  21. При соответствии знаков заданного и действительного потока выходной сигнал блока 5 задани  тока  кор  4ад положителен, регул тор тока 4 обеспечивает поддержание тока  кор  i, равного заданному , регул тор скорости 10 поддерживает скорость W двигател  равной эталону. При Смене знака сигнала регул тора скорости 10 (т. е. смене знака задани  момента и потока двигател ), например, во врем  работы электролривода в двигательном режиме и подаче команды на торможение поток двигател  начинает реверсироватьс , а знак задани  тока  кор  становитс  отрицательным на то врем .

пока поток не сменит знак. Отрицательное задание  корного тока обеспечивает интенсивное гащение тока и запирание  корного преобразовател . В это врем  («мертвое врем ) двигатель неуправл ем, и его скорость измен етс  под действием статического момента.

Отрицательный сигнал задани  тока через нелинейный элемент 22 с диодной характеристикой и множительный элемент 23 проходит

на вход интегратора 12 и замыкаетс  контур из звеньев 12, 10, 9, 5, 22, 23, 12. Включением 3 этот контур множительного элемента 23, управл емого знаком потока, обеспечиваетс  отрицательный знак обратной св зи в указанном

контуре при обоих направлени х вращени  как в двигательном, так и в рекуперативном режиме. Благодар  действию отрицательной обратной св зи, в «мертвое врем  эталон «следит за скоростью двигател , а разница

между эталоном и сигнало.м скорости остаетс  незначительной. После того, как поток получает нужный знак, ток  кор  становитс  положительным , и электропривод переходит в управл емый режим (в рассматриваемом случае в режим рекуперативного торможени ). Этот переход осуществл етс  плавно вследствие небольщой разницы между эталоном и сигналом скорости. Переход из тормозного режима в двигательный аналогичен.

Значение потока двигател  устанавливаетс  регул тором возбуждени  в соответствии со скоростью двигател , как в обычной двухзонной системе с одноконтурным регулированием возбуждени . Выходные сигналы датчика

э.д.с. и датчика потока устанавливаютс  равными при номинальной скорости двигател . Тогда при скорости ниже номинальной сигнал э.д.с. меньще сигнала потока, контур регулировани  возбуждени  через дискриминатор 17

замыкаетс  по лотоку, и поток поддерживаетс  равным заданному. При скорости выше номинальной сигнал э.д.с. больще сигнала потока , контур регулировани  возбуждени  через дискриминатор 17 замыкаетс  по э.д.с., и э.д.с.

поддерживаетс  равной заданной. Сигнал заданного значени  потока или э.д.с. поступает с выхода блока 16.

При малых нагрузках поток (или э.д.с.) благодар  характеристике блока задани  возбуждени  16 устанавливаетс  пропорциональным току  кор . Вследствие этого при малых нагрузках сокращаетс  врем  реверса потока, сокращаетс  «мертвое врем  и улучшаетс  управл емость электропривода.

п

Предмет изобретени 

1. Устройство управлени  электроприводом посто нного тока с реверсивным регул тором в цепи возбуждени , выполненное по системе

двухзонного регулировани  с общим задатчиком скорости дл  зон регулировани  по  корю и по возбуждению, содержащее в цепи регулировани  напр жени  регул торы тока и скорости, отличающеес  тем, что, с целью упрощени  и повышени  быстродействи , задающий вход регул тора тока соединен с выходом регул тора скорости через первый множительный элемент, вход обратной св зи регул тора возбуждени  соединен с выходом датчика модул  э.д.с. через второй множительный элемент , а вторые входы обоих множительных элементов соединены с выходом датчика знака магнитного потока двигател .

2. Устройство ио п. 1, отличающеес  тем, что, с целью улучшени  качества переходного

процесса при выполнении задатчика скорости в виде последовательно соединенных, охваченных цепью обратной св зи пропорционального звена и интегратора, вход интегратора соединен с выходом первого множительного элемента через последовательно соединенные нелинейный элемент с диодной характеристикой и третий множительный элемент, второй вход которого подключен к выходу датчика знака потока.

3aд 21