SU754624A1

SU754624A1 - Способ управления электроприводом постоянного тока и устройство для его осуществленияi

Info

Publication number: SU754624A1
Application number: SU782578836A
Authority: SU
Inventors: Valerij Ya Tkachenko; Vladimir Klyuchev
Original assignee: Mo Inzh Str Kb; Mo Energeticheskij Institut
Priority date: 1978-02-13
Filing date: 1978-02-13
Publication date: 1980-08-07

Description

Изобретение относится к областй электроприводов, а именно, электроприводов с реверсом магнитного потока двигателя, и может применяться в электроприводах экскаваторов и подъемных машин.

Известен способ управления электроприводом постоянного тока путем одновременного изменения тока якоря и магнитного потока двигателя в соответствии с изменением общего для указанных регулируемых величин сигнала задания, формируемого в функции рассогласования частоты вращения двигателя .

Известно также устройство для осуществления указанного способа, включающее контур регулирования частоты вращения двигателя с регулятором и датчиком частоты вращения и подключенные ему контур регулирования магнитного потока с регулятором и . датчиком магнитного потока и контур регулирования тока якоря с блоком выделения модуля на его выходе, регулятором и датчиком тока якоря [2}

Указанные способ и устройство являются наиболее близкими техническими решениями к изобретению по тех2

нической сущности и достигаемому результату. ί

Недостатки известного способа и устройства для его осуществления заключается в том, что во время пере· ходных процессов нарастание момента двигателя осуществляется с возрастаю· щей крутизной, вследствие чего при

^0 переходе к установившемуся значению момента двигателя возникают большие рывки, приводящие к существенным перерегулированиям и колебательности переходных процессов в электроприводе, а малая крутизна изменения момента в зоне малых значений этого момента уменьшает демпфирующие свойства электропривода в этой зоне, что также увеличивает перерегулирование и колебательность при возмущающих воздействиях со стороны нагрузки.

Цель изобретения — уменьшение перерегулирований и колебательности переходных процессов в электропривода.

Эта цель достигается тем, что в

способе управления электроприводом

постоянного тока пут’ем одновременного изменения тока якоря и магнитного потока двигателя в соответ3

.754.024

4

зтвии с изменением общего для

/казанных регулируемых величин сигнала задания, формируемого в функции оассогласоваяия частоты вращения двигателя, скорость изменения указанного сигнала задания регулируют обратно пропорционально сигналу, ’

соответствующему корню квадратному аз модуля момента двигателя.

Кроме того, в устройство для осуществления указанного способа, включающего контур регулирования частотывращения двигателя с регулятором и датчиком частоты вращения и подчиненные ему контур регулирования магнитного потока с регулятором и датчиком магнитного потока и 15 контур регулирования тока якоря с блоком выделения модуля на его входе, регулятором и датчиком тока якоря, введены звено с ограничителем, блок деления, блок интегрирова- 20 ния, блок перемножения, дополнительный блок выделения модуля и функциональный преобразователь извлечения, сорня квадратного, причем звено с ограничением, блок деления и блок 25

1нтегрирования соединены последовагельно и включены между выходом регулятора частоты вращения и входамиконтуров регулирования тока якоря и магнитного потока, входы блока перемножения подключены к выходам датчиков тока якоря и магнитного потока, а его выход соединен со входом звена с ограничением и через включенные последовательно дополнительный блок выцеления модуля и функциональный преобразователь извлечения корня квадратного — со входом делителя блока деления .

На фиг. 1 приведена схема устройства, а на фиг. 2 — график изменения 40 момента двигателя во время его реверса. . . _

Якорная цепь двигателя 1 подключе-, на к нереверсивному преобразователю 2, а его обмотка возбуждения 3 — к 45 реверсивному преобразователю 4.

Устройство для управления электроприводом включает контур регулирования частоты вращения двигателя с регулятором 5 и датчиком 6 частоты вращения и подчиненные ему контур регулирования магнитного потока с регулятором 7 и датчиком 8 магнитного потока и контур регулирования тока якоря с блоком выделения модуля 9 на его входе, регулятором 10 и датчи- ^5 ком 11 тока якоря. В устройство введены звено с ограничением 12, блок деления 13, блок интегрирования 14, блок перемножения 15, дополнительный блок выделения модуля 16, функциональ-^о ный преобразователь извлечения корня квадратного 17, причем звено с ограничением 12, блок деления 13 и блок интегрирования 14 соединены последовательно и включены между выходом $5

регулятора частоты вращения 5 и входами контуров регулирования тока яко-= ря и магнитного потока, входы блока перемножения 15 подключены к выходам датчиков тока якоря 11 и магнитного потока 8, а его выход соединен со входом звена с ограничением 12 и через включенные последовательно дополнительный блок выделения модуля 16 и функциональный преобразователь извлечения корня квадратного 17со входом делителя блока деления 13.

Способ управления заключается в следующем·.

Общий для контуров регулирования тока якоря и магнитного потока сигнал задания на выходе блока‘интегрирования 14 формируется в функции расгде Т —

согласования частоты вращения двигателя, характеризуемого выходным сигналом регулятора частоты вращения 5. При больших значениях рассогласования во время переходных процессов звено с ограничением 12 находится в зоне насыщения, а его выходное напряжение и о делится на поступающий с выхода функционального преобразователя 17 сигнал,пропорциональный корню квадратному из модуля момента двигателя М, причем последний определяется с помощью блока перемещения 15, на входы которого подключены выходы датчиков тока якоря 11 и магнитного потока 8. Тогда изменение сигнала задания и_э на выходе блока интегрирования 14 описывается уравнением: ...

Т^.кД, (,)

¹<м’’

постоянная времени блока интегрирования 14;

К| — коэффициент пропорциональности .

С другой стороны, сигнал задания определяет величины тока якоря и

магнитного потока двигателя, произведение которых характеризует величину момента двигателя, а вследствие этого квадрат этого сигнала задания пропорционален заданной величине момента М₃, откуда

и₅ = к₂ (2)

где К₂ — коэффициент пропорциональности.

Учитывая, что при высоком (по сравнению со скоростью изменения момента двигателя) быстродействии контуров регулирования тока якоря й магнитного потока фактическое значение момента практически следует за изменением его заданного значения, из выражений (1) и (2) получим, что момент двигателя изменяется во времени по линейному закону:

к, (з)

На фиг. 2 показан соответствующий

этой зависимости график 18 изменения

5

754624

6

момента при его реверсе, а также> график 19 скорости изменения момента.

Там же приведены графики измене- ния момента 20 и его скорости 21 при известном способе управления.

При данном способе скорость изменения момента остается во время переходного процесса постоянной и может поддерживаться на допустимом уровне, в то время как при известном способе управления эта скорость при переходе ,0 к установившемуся значению момента в два раза больше (при однаковом времени реверса момента). Вследствие этого при данном способе управления в два раза меньше рывки в механизме, меньше перерегулирования и колебательность переходных процессов в электроприводе , а при одинаковых максимальных значениях рывка возможно уменьшение длительности переходных процессов .

При этом указанныйхарактер переходных процессов обеспечивается при управляющих и возмущающих воздействиях .

Таким образом, данное изобретение обеспечивает уменьшение перерегулирований и колебательности переходных процессов в электроприводе, что повышает его надежность, расширяет возможности применения и позволяет повысить производительность за счет сокращения времени переходных процессов .

Claims

Формула изобретения

1. Способ управления электроприводом постоянного тока путем одновременного изменения тока якоря и магнитного потока двигателя в соот-. ветствии с изменением общего для указанных регулируемых величин сигнала задания, формируемого в функции рассогласования частоты вращения двигателя, отличающийся тем, -что, с целью уменьшения перерегулирования и колебательности переходных процессов в электроприводе, скорость изменения указанного сигнала задания 5 регулируют, обратно пропорционально сигналу, соответствующему корню квадратному из модуля момента двигателя.
2. Устройство для осуществления способа по п.1, включающее контур регулирования частоты вращения двигателя с регулятором и датчиком частоты вращения и подчиненные ему контур регулирования магнитного потока с регулятором и датчиком магнитного потока и контур регулирования тока якоря с блоком выделения модуля на его входе, регулятором и датчиком тока якоря, отличающееся тем, что в него введены звено с ограничёниём, блок деления, блок интег20 рирования, блок перемножения, дополнительный блок выделения модуля, функциональный преобразователь изрлечения корня квадратного, причем' звено с ограничением, блок деления 25 и блок интегрирования соединены последовательно и включены между выходом регулятора частоты вращения и входами контуров регулирования тока якоря и магнитного потока, входы 30 ⁴блока перемножения подключены к выходам датчиков тока якоря и магнитного потока, а его выход соединен со входом звена с ограничением и через включенные последовательно дополни35 тельный блок выделения модуля и функциональный преобразователь извлечения корня квадратного — со входом делителя блока деления.