SU855916A1 - Устройство дл управлени линейным электродвигателем посто нного тока - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО 11ЛЯ УПРАВ. П 1Я ЛИНППНЫМ ЭЛНКТРОДВИГАТЕ.ШД ПОСТОЯ 1ИОГО ТОКА

Изобретение относите  к электротехнике и может быть использовано в машиностроении , электротермии, на транспорте, в химической промышленности, во всех отрасл .х народного хоз йства, где требуетс  обеспечивать посту 1ательное или возвратно-поступательное пере.мещение деталей, рабочих маханизмов, грузов и т. п.

Известны устройства дл  управлени  линейными электродвигател ми посто нного тока, содержаш,ие силовую схему питани  обмоток - усилитель мощности, дискретную схему распределител  напр жений .между силовыми обмотками и программный блок, подключенный к схеме распредетител . Такие устройства обеспечивают формирование импульсов напр жени , прикладываемого к силовым обмоткам двигател  с заданными длительностью и частотой следовани  1.

Однако эти устройства не позвол ют регулировать скорость перемещени   кор  (или индуктора) с достаточной точностью, а также фиксировать его в заданном положении . Кроме того, надежность и КПД такого электронривода весьма низки, поскольку при зменении нагрузки и нестабильности ;:пр жели  источника питани  система выход1:т из синхронизма что приводит к ненужным затратам энергии или даже срыву рабочего процесса.

.более близким техническим рещеHi .e,; к изобретению  вл етс  устройство дл  угго:1влени  .линейным электродвигателем посто  1ного тока, с.одержаи.1,ее усилитель мощности, выпол ;енпьп1 в виде тиристорного преобразовател  1еременного тока, соедине 1ный посредством электронной схемы распределител  с силовыми обмотками двигател , датчики конечных положений  кор  о 1утри силовых обмоток, подключенные к схеме раст,1еде:п1тел  и программный блок, представл ющий собой схемы регулируемых задержек фронтов управл юп1их импульсов и установок выходного 1:апр жени  усилител  мощности. КПД и надежHocib линейного электропривода с таким устройством управлени  выще, поскольку устройство обеспечивает рабочий процесс, исключающий понижение токов в силовых облютках. Синхронизаци  импульсов управ ,ен:и  в данном устройстве осуп1ествл етс  автоматически от датчиков конечных положений  кор  2.

Однако данное устройство управлени  характеризуетс  низкой точностью регулировани  скорости движени   кор  и фиксации его в заданном положении, так как система разомкнута  по скорости, снособ регулировани  ступенчатый, точность до шага, равного рассто нию между двум  соседними датчиками положени .

Цель изобретени  ---- повышение точности регулировани  скорости перемещени   кор  и фиксации его в заданном положении .

Поставленна  цель достигаетс  те.м, что в устройство, содержа шее усилитель мощности , подключенный через распределитель импульсов напр жени  к силовым об.моткам электродвигател , датчики конечных положений активных частей  кор , подключенные к другим входам указанного распределител , и программный блок, введены датчик перемещени   кор , блок двукратного дифференцировани , блок задани  желаемого значени  ускорени , соединенные между собой носледовательпо, и блок сравнени , вход которого нодключеп к одному из входов усилител  мощности, .один вход блока сравнени  соединен со вторым выходом блока двукратного дифференцировани , другой вход - с выходо.м блока задани  желаемого значени  ускорени , второй вход которого соединен с выходом датчика перемещени   кор  линейного электродвигател , а третий вход -- с выходом программного блока.

Кроме того, устройство снабжено блоком коррекции, входом подключенным к выходу датчика перемещени   кор  линейного электродвигател , а выходом - к другому входу усилител  мощности.

На фиг. 1 изображена функциональна  блок-схема устройства; на фиг. 2 - схема соединени  вновь введенных элементов.

Устройство управлени  содержит датчик 1 церемещени   кор  линейного электродвигател  2 ноето нного тока, соединенный с блоком 3 двукратного дифференцировани , блок 4 задани  желаемого значени  ускорени , подключенный к датчику 1 перемещени , блоку 3 двукратного дифференцировани , программному блоку 5 и блоку 6 сравнени , усилитель 7 мощности, выполненный с релейной выходной характеристикой , подключенный к блоку 6 сравнени  и распределителю 8 импульсов напр жени , датчики 9-13 конечных положений активных частей  кор , а также блок 14 коррекции одного из уровней ограничей выходного папр лсени  усилител  7 мощности, подключенный ко второму входу этого усилител  и блоку 6 еравнени . Линейный электромагнитный двигатель еодержит п ть силовых статорных обмоток и  корь, выполненный

в виде чередующихс  диа.магнитных и ферромагнитных (актив}1ых) эле.ментов. Якорь линейного электродвигател  при этом же количестве силовых обмоток .может быть выполнен и коротким. Программный блок

представл ет собой аналоговую схему задани  желаемого закона перемещени , например , в функции времени. Блок дифференцировани  (фиг. 2) вынолнеп на п ти усилител х 15--19 с коэффициентами усилени 

К-г-Кг. Линейный блок задани  желаемого значени  ускорени  (фиг. 2) выполнен на усилителе 20 посто нного тока, блок сравнени  - на усилителе 21, а блок коррекции - на усилителе 22.

Устройство работает следующим образом.

При по влении задающего сигнала Ui:4

c-t на выходе программного блока 5 на

выходе блока 6 сравнени  по вл етс  сигнал

рассогласовани , который затем усиливает . с  усилителем 7 и через схему расцределител  8 импульсов напр жени  поступает на соответствующую силовую обмотку двигател . Это приводит к возникновению т гового усили  и пере.мещению  кор . В устройстве реализуетс  принцип управлени  но

5 (п-1)-ой производной выходной величины (перемещени   кор ), где п - пор док дифференциального управлени  динамики линейного электродвигател  цосто нного тока. Желаемые динамические свойства системы в целом (устройства управлени  и двигател ) в данном случае задаютс  блоком 4, формирующим желаемое значение ускорени  как функции перемещени   кор  и его скорости (наиример, в виде линейной комбинации). Про вление возмущений (не5 стационарность нагрузки, статические и динамические нелинейности характеристик двигател ) в такой системе локализуетс  в быстродействующем контуре поддержани  (п-)-ой производной, и движение  кор  с высокой точностью соответствует задан0 ной Тфограмме U-i U4 ct.

Погрешность воспроизведени  заданной программы может быть весьма малой, даже равной нулю, если в устройство управлени  ввести блок 14 коррекции одного из уровней ограничений выходного напр жени  усилител  7 мощности, например, с нередаточной функцией W|3(P) KV Повышение точносги регулировани  скорости перемещени  и фиксации  кор  устройства обеспечиваетс  тем, что при включении в него блоков 3, 4, б и 13 и усилител  7 мощности организуетс  быстродействующий контур поддержани  желаемого значени  ускорени 

(1-3 - 6 ).

в котором осуществл етс  локализаци  возмущений , парирование их, а также парирование нестационарностей и нелинейностей двигател  и нагрузки.

Claims (2)

1. Устройство дл  управлени  линейным электродвигателем посто нного тока, содержащее усилитель мощности, подключенный через распределитель импульсов напр жени  к силовым обмоткам линейного электродвигател  посто нного тока, датчики конечных положений активных частей  кор , подключенные к другим входам указанного распределител , программный блок, отличающеес  тем, что, с целью повыщени  точности регулировани  скорости перемещени   кор  и фиксации его в заданном положении , устройство снабжено датчиком перемещений  кор , блоком двукратного дифференцировани , блоком задани  желаемого значени  ускорени , последовательно соединенными между собой, и блоком сравнени , выход которого подключен к одному из входов усилител  мощности, один вход блока сравнени  соединен со вторым выходом блока двукратного дифференцировани , а второй вход - с выходом блока задани  желаемого значени  ускорени , второй вход которого подключен к выходу датчика перемещени   кор  линейного электродвигател  посто нного тока, а третий вход - к программному блоку.

2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что оно снабжено блоком коррекции, входом подключенным к выходу блока сравнени , а выходом - к другому входу усилител  мощности.

Источники информации,

5 прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 446643, кл. Е 21 С 3/16, 1975.

2.Р шенцев Н. П. и др. Система питани  управлени  и защиты самонастраивающейс  многосекционной электромагнитной

0 машины возвратно-поступательного движени . Сб. научных трудов Всесоюзного совещани  по проблеме «Силовые импульсные системы, ч. I. Новосибирск, 1969.

/