SU921011A1 - Устройство дл стабилизации скорости электродвигател посто нного тока - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к электроприводам посто нного тока, выполненным по системе генератор -двигатель.

Известно устройство дл  стабилизации скорости электродвигател  . посто нного тока в системе генера тор - двигатель с нелинейными обратными св з ми по скорости, возмуще-) ни м и их производным {.

Недостатком устройства  вл етс  малый диапазон регулировани .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  устройство дл  стабилизации скорости электродвигател  посто нног тока в системе генератор - двигатель , содержащее сумматор, входа которого подключены к резистор включенному последовательно в цепь  корей генератора и двигател , и выходу источника задающего напр же-, ни , и тахогенератор, установленный на валу электродвигател  2.

Э,то устройство при более широком диапазоне регулировани  скорости обеспечивает недостаточную точность стабилизации скорости электродвигател  при изменени х возмущак дих воздействий.

Цель изобретени  - повышение точности стабилизации скорости электродвигател .

Цель достигаетс  за счет того,

5 что в устройство дополнительно введены второй тахогенератор, установленный на валу генератора, блок умножени , включенный между выходом второго тахогенёратора и входом

10 сумматора, последовательна  цепь из интегратора и нелинейного функционального преобразовател , включенна  между выходом сумматора и вторым входом блока умножени , пос15 ледовательна  цепь из второго сумматора и усилите-Л51, включенна  между выходом Интегратора и обмоткой возбуждени  генератора, и третий сумматор , входы которого соединены с.

20 выходами источника задающего напр жени  и первого тахогенёратора, а выход - со вторым входом второго сумматора.

На чертеже приведена структурна 

25 схема устройства.

Устройство содержит последовательно соединенную , замкнутую цепь из блока 1. умножени , сумматора 2, интегратора 3 и нелинейного функцио30 нального преобразовател  4. Выход интегратора 3 соединен через после довательно соединенную цепь из вто рого сумматора 5 и усилител  6 с обмоткой 7 возбуждени  генератора,  корь 8 которого соединен последовательно с  корем 9 двигател  и резистором 10, соединенным с первы входом сумматора 2. Генератор 8 пр водитс  в действие первичным двига телем 11 и снабжен тахогенератором 12, подключенным к первому входу блока 1 умножени . Якорь 9 электро двигател  с независимым возбуждени от обмотки 13 через нагрузку 14 св зай с тахогенератором 15, подключе ным ко второму входу третьего сумматора 16, выход которого соединен со вторым входом сумматора 5. Тре тий вход сумматора 2 и первый вход сумматора 16 соединены с источни -ком задающего напр жени  Uo (не показан). Устройство дл  стабилизации ско рости электродвигател  посто нного тока в .системе генератор - двигатель работает следующим образом. Скорость двигател  посто нного тока в установившемс  режиме опреде л етс  формулой .-. Rq/ С -Ф где Up. - напр жение генератора, при ложенное к  корным зажимам двигател  ток нагрузки двигател  пос то нного тока; сопротивление  корной цепи двигател ; посто нна  двигател ; магнитный поток обмотки возбуждени  двигател . .Поскольку в рассматриваемом случае С и Фо  вл ютс  посто нными,то введ  обозначение .- . Г К ,, формула (1) переписываетс  в следующем виде: . KV Up - КгЗ- Ra. (2) Напр жение на зажимах генератора определ етс  формулой Ur- ЕГ - Rr3 , (3) .где Е - напр жение холостого хода генератора; RJ. - сопротивление  корной цеп генератора. Напр жение холостого хода генератора равно Е г Ср Срр Пг,(4 где Cf - посто нна  генератора; п - скорость генератора; фр - магнитный поток обмотки возбуждени  генератора. Отношение . ЕГ--СГ-ФГ-. 5) с точностью до посто нного множител  Сг представл ет собой магнитную характеристику генератора, котора  в зависимости от напр жени  возбуждени  и имеет нелинейный характер , т.е. Ср.ф f (и§) . (6) Формулу (2) с учетом изложенного ;можно переписать в следующем виде: п К,-f (U6) KI (Rf, + Н,)-Э (7) Дл  посто нства скорости двигател  посто нного тока необходимо соблюдать следующее условие: nq nj((8) где ( заданна  скорость дви гател . Формулу (8) с учетом формулы (7) можно записать в таком виде: Kvf (U5) Пг- К (Rp + R)-a - (9) Последнее выражение описывает поведение предлагаемого устройства стабилизации частоты вращени  двигател  посто нного тока в установившемс  режиме. В динамическом режиме устройство стабилизации описываетс  следующим дифференциальным уравнением: и ,f (ил- Пг- К (R-+ R,) , ((0) где К - коэффициент усилени  интегратора 3. Коэффициент К выбираетс  намного большим величины l/Tf, где Тр посто нна  времени генератора посто нного тока. С выхода интегратора 3 снимаетс  ., необходимое напр жение возбуждени  генератора Uj, с последующей подачей на сумматор 5. Первое слагаемое формулы (9) реализуетс  блоком 1 умножени , на входы которого поступают сигналы о скорости генератора с тахогенератора 12 и К f (Иб ) г формируемый нелинейным функциональным преобразователем 4. На сумматоре 2 реализуетс  вычитание сигнала К (R. + )-J / образующегос  на резисторе 10, и задающего сигнала UQ, пропорционального заданной скорости поо двигател . Полученный сигнал ошибки интегрируетс  интегратором -3 до тех пор, пока он не обратитс  в нуль, из-за воздействи  интегратора 3 через сумматор 5 и усилитель 6 на поле возбуждени  генератора, создаваемое обмоткой 7. При этом устанавливаетс  и нулевой сигнал на выходе . сумматора 16. При отклонении скорости электродвигател  от заданного значени  в переходных режимах соответствующий сигнал отклонени  по вл етс  на выходе сумматора 16 до тех пор, лока система регулировани  не придет в новое состо ние равновеси . Этот сигнал ,  вл ющийс  сигналом пропорциональной обратной св зи по скорости.

Claims (1)

1. Формула изобретения ч Устройство для стабилизации скорости электродвигателя постоянного, тока в системе генератор - двигатель, содержащее сумматор, входы которого подключены к резистору, включенному последовательно в цепь якорей генератора и двигателя, и выходу источника задающего напряжения и тахогенератор, установленный на валу электродвигателя, отличающее с я тем, что, с целью повышения точности стабилизации, в уст-. ройство дополнительно введены второй тахогенератор, установленный на валу генератора, блок умножения, включенный между выходом второго тахогенератора и входом сумматора, 5 последовательная цепь из интегратора и нелинейного функционального преобразователя, включенная между выходом сумматора и вторым входом ,. блока умножения, последовательная 10 цепь из второго сумматора и усилителя, включенная между выходом интегратора и обмоткой возбуждения генератора, и третий сумматор, входы которого соединены с выходами ис 15 точника задающего напряжения и первого тахогенератора, а выход - со вторым входом второго сумматора.