UA151434U - Електропривод з регулятором частоти обертання електродвигуна - Google Patents

Abstract

Електропривод з регулятором частоти обертання містить блок задання частоти обертання електродвигуна, датчик частоти обертання електродвигуна, регулятор частоти обертання електродвигуна, причому виходи блока задання частоти обертання і датчика частоти обертання електродвигуна приєднані до двох входів регулятора частоти обертання електродвигуна. Додатково в електропривод введені два інтегратори, узгоджувальний підсилювач, ключ і блок управління ключем, причому до входу першого інтегратора приєднаний вихід пристрою задання частоти обертання електродвигуна, до входу другого інтегратора приєднаний вихід датчика частоти обертання електродвигуна, а виходи першого і другого інтеграторів приєднані до двох входів узгоджувального підсилювача, вихід якого, в свою чергу, через ключ з'єднаний з блоком управління ключем, вихід якого приєднаний до третього входу регулятора частоти обертання електродвигуна.

Description

Корисна модель належить до галузі електротехніки, а саме стосується регульованих електроприводів. Технічний результат корисної моделі полягає в підвищенні точності формування закону зміни частоти обертання електродвигуна і, відповідно, механізму в перехідних режимах роботи при зміні швидкості механізму (прискорення, уповільнення) завдяки додатковому корегувальному впливу на вході регулятора частоти обертання електродвигуна.

Відомі електроприводи з регуляторами частоти обертання, як правило, містять в своєму складі пристрій задання частоти обертання, датчик частоти обертання і регулятор частоти обертання електродвигуна. Різниця сигналів пристрою задання частоти обертання і датчика частоти обертання перетворюється регулятором частоти обертання електродвигуна у відповідний сигнал керування електроприводом.

Такі електроприводи використовуються, наприклад, в авторських свідоцтвах |1-9Ї. У цих електроприводах в режимі зміни швидкості механізму характер зміни частоти обертання електродвигуна і, відповідно, швидкості механізму визначається параметрами регулятора частоти обертання електродвигуна, на вході якого діє неузгодженість сигналів задання та істинної величини частоти обертання електродвигуна. Це визначає величину помилки регулювання частоти обертання, тобто відхилення дійсної величини частоти обертання електродвигуна від задання. Основним недоліком вказаних електроприводів є досить велика динамічна похибка (в перехідних процесах) швидкості обертання, яка впливає на показники якості продукції, що випускається за допомогою електроприводів.

Найбільш близьким за технічною суттю до запропонованого є електропривод регулювання частоти обертання |10)Ї, що містить пропорційно-інтегруючий регулятор швидкості та датчик частоти обертання електродвигуна. Він в цілому скомпонований за системою підпорядкованого регулювання швидкості. Цей електропривод з використанням відомих розрахунків |10) налаштовується на так званий симетричний оптимум та завдяки використанню отриманої найкращої комбінації коефіцієнта регулятора швидкості та його постійної часу забезпечує найменшу динамічну похибку регулювання при вказаній конфігурації системи регулювання швидкості.

Основним недоліком такого електропривода (10| є неможливість зменшити динамічну похибку швидкості (без зростання перерегулювання) у вказаній конфігурації елементів його

Зо структури, що вже оптимізована, коли цього потребує технологічний процес роботи механізму.

Крім того, вкрай небажано змінювати вказане (10| стандартне налаштування регулятора швидкості як для пусконалагоджувальних працівників, так і для працівників експлуатації, що звикли до роботи з цим регулятором.

В основу корисної моделі поставлено задачу підвищення точності формування закону зміни частоти обертання електродвигуна і механізму в перехідних режимах роботи.

Поставлена задача вирішується тим, що в електроприводі з регулятором частоти обертання, який містить блок задання частоти обертання електродвигуна, датчик частоти обертання електродвигуна, регулятор частоти обертання електродвигуна, причому виходи блока задання частоти обертання і датчика частоти обертання електродвигуна приєднані до двох входів регулятора частоти обертання електродвигуна, згідно з корисною моделлю, для підвищення точності формування частоти обертання електродвигуна в перехідних режимах роботи електропривода (прискорення, уповільнення) в нього додатково введені два інтегратори, узгоджувальний підсилювач, ключ і блок управління ключем, причому до входу першого інтегратора приєднаний вихід пристрою задання частоти обертання електродвигуна, до входу другого інтегратора приєднаний вихід датчика частоти обертання електродвигуна, а виходи першого і другого інтеграторів приєднані до двох входів узгоджувального підсилювача, вихід якого, в свою чергу, через ключ з'єднаний з блоком управління ключем, вихід якого приєднаний до третього входу регулятора частоти обертання електродвигуна.

Технічний результат корисної моделі полягає в тому, що в перехідному режимі роботи механізму, в процесі зміни частоти обертання електродвигуна формується додатковий сигнал управління, що надходить на вхід стандартного регулятора частоти обертання електродвигуна і зменшує величину помилки регулювання частоти обертання в цьому режимі.

Варіант побудови схеми регулювання частоти обертання електродвигуна, який реалізує запропоноване рішення, показаний на кресленні, де введені такі позначення: 1 - блок задання частоти обертання електродвигуна; 2 - регулятор частоти обертання електродвигуна;

З - датчик частоти обертання електродвигуна; 4 - перший інтегратор; 5 - другий інтегратор; 60 6 - у згоджувальний підсилювач;

7 - ключ; 8 - блок управління ключем.

Робота схеми на кресленні відбувається наступним чином. Блок 8 управління ключем 7 з початком режиму зміни частоти обертання електродвигуна формує сигнал управління, який включає ключ 7. Ключ 7 підключає вихід узгоджувального підсилювача 6 до відповідного входу регулятора частоти обертання 2. Одночасно сигнали задання частоти обертання електродвигуна від блока задання 1 та істинної частоти обертання електродвигуна від датчика частоти обертання З надходять на входи першого 4 і другого 5 інтеграторів. Різниця вихідних сигналів першого та другого інтеграторів 4 і 5 надходить на вхід узгоджувального підсилювача б, на виході якого формується коригувальний сигнал, який надходить на вхід регулятора 2 частоти обертання електродвигуна. В результаті відбувається зміна сумарного сигналу управління на вході регулятора 2 частоти обертання електродвигуна 2 і, відповідно, змінюється характер перехідного процесу зміни частоти обертання електродвигуна і швидкості механізму.

Так, наприклад, при збільшенні сигналу задання частоти обертання електродвигуна на виході першого інтегратора 4 формується сигнал з позитивним знаком, який перевищує сигнал на виході другого інтегратора 5. Позитивна різниця вихідних сигналів першого та другого інтеграторів 4 і 5 надходить на вхід узгоджувального підсилювача 6, в результаті чого на виході узгоджувального підсилювача 6 формується позитивний коригувальний сигнал, який надходить на вхід регулятора частоти обертання 2 і збільшує сигнал задання частоти обертання електродвигуна, знижуючи тим самим помилку регулювання частоти обертання електродвигуна і швидкості механізму.

Так як максимальна ефективність корисної моделі проявляється при використанні її в електроприводі механізму, що працює в повторно-короткочасному режимі з частими прискореннями і уповільненнями, перевірка ефективності корисної моделі виконана методом математичного моделювання на прикладі електропривода повороту суглоба антропоморфного робота.

Джерела інформації: 1. Лимонов Л.Г., Таращанский П.И. Устройство для управления злектроприводом натяжного механизма. Патент НВ 560312, 30.05.1977.

Зо 2. Лимонов Л.Г., Таращанский П.И. Устройство для управления злектроприводом натяжного механизма. Патент ВО 712920, 30.01.1980.

З. Лимонов Л.Г., Рудаков В.П., Дрозд И.Г. Устройство для управления многодвигательньім злектроприводом тянущей станции. Патент ВИ 743151, 25.06.1980. 4. Лимонов Л.Г. Многодвигательньй злектропривод. Патент ВО 828354, 07.05.1981. 5. Лимонов Л.Г. Многодвигательньй злектропривод. Патент НИ 928581, 15.05.1982. 6. Бутаков В.Н., Лимонов Л.Г., Ранио Г.Ф. Устройство для управления злектроприводом натяжного механизма. Патент В 1193761, 23.11.1985. 7. Лимонов Л.Г., Палей М.Я. Многодвигательньійй злектропривод. Патент ВО 1283935, 15.01.1987. 8. Лимонов Л.Г., Таращанский П.ИМ., Ранио Г.Ф., Козлов Л.Н., Максименко С.Б.

Многодвигательньій злектропривод агрегата непрерьівной обработки полосьі материала.

Патент ВО 1374394, 15.02.1988. 9. Лимонов Л.Г., Моргулис В.П., Меерович А.Я. Устройство для управления многодвигательньім злектроприводом механизма передвижения роторного зкскаватора. Патент

Ви 1465932, 15.03.1989. 10. Попович М.Г., Лозинський О.Ю., Клепіков В.Б. Електромеханічні системи автоматичного керування та електроприводи: Навч. посібник / М.Г. Попович, О.Ю. Лозинський, В.Б. Клепіков. -

К.: Либідь, 2005. - 680 с.

Claims (1)

1. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Електропривод з регулятором частоти обертання, що містить блок задання частоти обертання електродвигуна, датчик частоти обертання електродвигуна, регулятор частоти обертання електродвигуна, причому виходи блока задання частоти обертання і датчика частоти обертання електродвигуна приєднані до двох входів регулятора частоти обертання електродвигуна, який відрізняється тим, що для підвищення точності формування частоти обертання електродвигуна в перехідних режимах роботи електропривода (прискорення, уповільнення) в нього додатково введені два інтегратори, узгоджувальний підсилювач, ключ і блок управління ключем, причому до входу першого інтегратора приєднаний вихід пристрою задання частоти

   60 обертання електродвигуна, до входу другого інтегратора приєднаний вихід датчика частоти обертання електродвигуна, а виходи першого і другого інтеграторів приєднані до двох входів узгоджувального підсилювача, вихід якого, в свою чергу, через ключ з'єднаний з блоком управління ключем, вихід якого приєднаний до третього входу регулятора частоти обертання електродвигуна.