UA137338U - Пристрій для визначення параметрів електропривода постійного струму - Google Patents

Abstract

Пристрій для визначення параметрів електропривода постійного струму містить датчик струму електродвигуна, датчик швидкості обертання електродвигуна, інтегратор, перший регулятор моделі, перший суматор, перший множник, підсилювач, другий множник, другий регулятор моделі, другий акумулятор, датчик ЕРС електродвигуна, джерело постійної напруги і третій множник, згідно з корисною моделлю пристрій додатково містить датчик швидкості механізму, четвертий суматор, диференціювальний пристрій і п'ятий акумулятор, при цьому вихід датчика швидкості механізму приєднаний до першого входу четвертого суматора, до другого входу якого приєднаний датчик швидкості електродвигуна, а вихід четвертого суматора з'єднаний з входом диференціювального пристрою, вихід якого приєднаний до першого входу п'ятого суматора, до другого входу якого приєднаний вихід третього множника.

Description

Корисна модель належить до вимірювальної техніки і може бути використана в системах автоматичного управління електроприводами постійного струму з двозонним регулюванням швидкості і з пружними зв'язками в кінематичній схемі.

Відомими є пристрої (055598077А їо Маїзирага, 5., Імазпйа М. 5 ОКйпа, Т. (1997); УР2О0О6191720А о Апао а. Макатитга У. (2006); «"Р200821027ЗА ю 5аїйо В.; Тегадіта У.; Твцївиті

М. (2008)), в яких використовується обчислення статичного моменту електроприводу. Однак, ці пристрої призначені для застосування в одномасовому електроприводі (з однозонним регулюванням швидкості) і не вирішують завдання визначення статичного моменту електроприводу в разі двомасової конфігурації його кінематичної схеми.

Відомим є пристрій для обчислення статичного моменту вентильного електроприводу за

Авторським свідоцтвом СРСР Ме947880 (Соколовский Ю.Б., 1982). Він містить електродвигун, вал ротора якого кінематично пов'язаний з датчиком швидкості, вихід якого з'єднаний з першим входом першого блока порівняння, який через перший інтегратор підключений до першого входу суматора, а датчик струму двигуна підключений через другий інтегратор до вихідного суматора. Додатково в пристрій введені вузол формування сигналу зупинки ротора, квантователь, ключ, блоки фіксації нульового порядку тощо. Недоліками цього пристрою є те, що його точність знижується при використанні в двомасовому електроприводі, а також чутливість до перешкод в умовах промислового виробництва, що знижує надійність.

Як найближчий аналог вибрано пристрій по Авторському свідоцтву СРСР Ме1288879 (Кадомский Н.Г., Лимонов Л.Г., Таращанский П.И., 1987), за допомогою якого проводиться вимірювання статичного і динамічного моментів, а також потоку збудження електродвигуна постійного струму при дводіапазонному регулюванні швидкості. У цьому пристрої вимірювання проводиться шляхом порівняння параметрів електродвигуна з параметрами адаптивної моделі електродвигуна постійного струму шляхом використання датчиків струму і швидкості електродвигуна, інтегратора, блоків підсумовування і блоків множення, з'єднаних відповідним чином.

Пристрій має достатню точністю при використанні в електроприводі постійного струму з жорстким механічним зв'язком між електродвигуном і механізмом. Аналіз пристрою показав, що в ньому проводиться вимірювання різниці крутного моменту, Мм електродвигуна і динамічного

Зо моменту, Моім:

Ми У Мох що Ме. (1) що відповідає статичному моменту навантаження одномасового електроприводу, Мв5.

При застосуванні цього пристрою в двомасовому електроприводі точність вимірювання статичного моменту навантаження буде недостатньою через те, що результат вимірювання

М ом у випадку двомасового електропривода є сумою статичного моменту навантаження,

М5, і моменту навантаження, Мі, від дії сил пружності («пружний» момент) Ме М, а не статичний моментом електроприводу, як у випадку одномасового електроприводу.

В основу корисної моделі поставлена задача підвищення точності вимірювання статичного моменту для випадку двомасової системи електроприводу в місці його застосування, тобто безпосередньо на механізмі. Поставлена задача відрізняється тим, що пристрій містить датчик струму електродвигуна, датчик швидкості обертання електродвигуна, інтегратор, перший регулятор моделі, перший суматор, перший множник, підсилювач, другий множник, другий регулятор моделі, другий акумулятор, датчик ЕРС електродвигуна, джерело постійної напруги і третій множник. Пристрій додатково містить датчик швидкості механізму, четвертий суматор, диференціювальний пристрій і п'ятий акумулятор. При цьому вихід датчика швидкості механізму приєднаний до першого входу четвертого суматора, до другого входу якого приєднаний датчик швидкості електродвигуна, а вихід четвертого суматора з'єднаний 3 входом диференціювального пристрою, вихід якого приєднаний до першого входу п'ятого суматора, до другого входу якого приєднаний вихід третього множника.

Функціональна схема пристрою за Авторським свідоцтвом СРСР Ме1288879 показана на фіг. 1, де використані наступні позначення: 1 - датчик струму електродвигуна; 2 - датчик швидкості обертання електродвигуна; З - інтегратор; 4 - перший регулятор моделі; 5 - перший суматор; 6 - перший множник; 7 - підсилювач; 8 - другий множник; 9 - другий регулятор моделі; 10 - другий акумулятор; 11 - датчик ЕРС електродвигуна; 12 - джерело постійної напруги; 13 - третій

МНОЖНИК.

Функціональна схема, що пояснює пристрій, що заявляється, представлена на фіг. 2, на якій позначено: 1 - датчик струму електродвигуна; 2 - датчик швидкості обертання електродвигуна; З - інтегратор; 4 - перший регулятор моделі; 5 - перший суматор; 6 - перший множник; 7 - підсилювач; 8 - другий множник; 9 - другий регулятор моделі; 10 - другий акумулятор; 11 -

датчик ЕРС електродвигуна; 12 - джерело постійної напруги; 13 - третій множник; 14 - датчик швидкості механізму; 15 - третій суматор; 16 - диференціювальний пристрій; 17 - четвертий суматор.

Як видно зі схеми на фіг. 2, елементи схеми 1-13 повторюють структурну схему пристрою найближчого аналога, а додатково в схему включені датчик швидкості механізму 14, четвертий суматор 15, диференціювальний пристрій 16 і п'ятий акумулятор 17. При цьому вихід датчика швидкості механізму 14 приєднаний до першого входу четвертого суматора 15, до другого входу якого приєднаний датчик швидкості 2 електродвигуна, а вихід четвертого суматора 15 з'єднаний з входом диференціювального пристрою 16, вихід якого приєднаний до першого входу п'ятого суматора 17, до другого входу якого приєднаний вихід третього множника 13.

Таким чином, на виході п'ятого суматора 17 формується сигнал, пропорційний статичному струму навантаження електродвигуна; одночасно на виході першого множника 6 формується сигнал, пропорційний динамічному струму електродвигуна, на виході другого суматора 10 формується сигнал, пропорційний потоку збудження електродвигуна, а на виході диференціювального пристрою 16 формується сигнал, пропорційний моменту навантаження від сил пружності («пружний» моменті).

Від виміряного сигналу, пропорційного сумарному моменту навантаження електродвигуна, віднімають сигнал похідної від різниці сигналів, пропорційних швидкостям електродвигуна і механізму. Таким чином, від отриманого при вищеописаному вимірюванні сумарного моменту навантаження віднімається момент від дії пружних сил, кількісним показником якого є зміна різниці швидкостей електродвигуна і механізму, яка виходить диференціюванням цієї різниці.

Отримані сигнали, пропорційні перерахованим параметрам електродвигуна, можуть бути використані як інформаційні або як керуючі в системі автоматичного регулювання електроприводу постійного струму з двохдіапазонною системою регулювання швидкості при наявності двомасової кінематичної схеми.

Таким чином, сукупність елементів конструкції забезпечує підвищення точності вимірювання статичного моменту для двомасової системи електроприводу.

Claims (1)

1. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Коо) Пристрій для визначення параметрів електропривода постійного струму, який містить датчик струму електродвигуна, датчик швидкості обертання електродвигуна, інтегратор, перший регулятор моделі, перший суматор, перший множник, підсилювач, другий множник, другий регулятор моделі, другий акумулятор, датчик ЕРС електродвигуна, джерело постійної напруги і третій множник, який відрізняється тим, що пристрій додатково містить датчик швидкості механізму, четвертий суматор, диференціювальний пристрій і п'ятий акумулятор, при цьому вихід датчика швидкості механізму приєднаний до першого входу четвертого суматора, до другого входу якого приєднаний датчик швидкості електродвигуна, а вихід четвертого суматора з'єднаний з входом диференціювального пристрою, вихід якого приєднаний до першого входу п'ятого суматора, до другого входу якого приєднаний вихід третього множника. шщ я : х ш-- 8 Ген о (6 ПОЗ М Фіг ше: 4 Зк ів ік. ї 105 15 рож Ффіг.2