Задатчик интенсивности для быстродействующего электропривода

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 19 3(59 Н 02 Р 5/О ИСА КОМ ИДЕТЕПЬСТВ У евинстиики изиро- диов 8 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССйб ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Научно-.исследовательскнтут автоматики и электромехапри Томском институте автомаванных систем управления и рэлектроники(54) (57) ЗАДАТЧИК ИНТЕНСИВНОСТИ ДЛЯ БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩЕГО ЭЛЕКТРОПРИ- ф ВОДА по авт.св, М 900389, о т л ич а ю щ и й с я тем, что; с целью улучшения динамических свойств электропрнвода, в него введены релейный элемент и последовательно соединенные второе дифференцирукицее звено и ключевой элемент, выход ко- торого соединен с вторым входом усилителя с насыщением, управляющий. вход ключевого элемента подключен через релейный элемент к выходу нелинейного звена с зоной нечувствительности, а вход второго дифференцирую" щего звена подключен к первому входу усилителя с насыщением, являюще-муся входом задатчика.Изобретение относится к электротехнике и может быть использованодля управления электроприводамимеханизмов подач металлорежущих станковПо основному авт,св. 9 900389известен задатчик интенсивности длябыстродействующего электропривода,содержащий усилитель. с насьпцением,дифференцирующее звено и нелинейноезвено с зоной нечувствительности, 10При этом выход усилителя с насьпцеНием подключен к входу дифференцирующего звена, выход которого соединен с нелинейным звеном с зонойнечувствительности, а к входу усилителя с насьпцением подключен выходнелинейного звена 1 3Недостатком этого устройства является то, что динамические свойства электропривода с данным задатчиком интенсивности невысоки, дажеесли сигнал с выхода дифференцируюЩего звена не превышает величинузоны нечувствительности нелинейногозвена и передаточная Функция задатчика интенсивности имеет вид безынерционного звена. При этом выходнойсигнал задатчика интенсивности нефорсирует переходные процессы вбыстродействующем электроприводе.Цель изобретения - улучшение динамических свойств электроприводапутем оптимизации процесса регулирования выходного сигнала задатчикаинтенсивности,указанная цель достигается тем, 35что в задатчик интенсивности длябыстродействующего электроприводадополнительно введены релейный элемент и последовательно соединенныевторое диференцирующее звено и ключевой элемент, выход которого соединен с вторым входом усилителяс насыщением, управляющий вход ключевого элемента подключен черезРелейный элемент к выходу нелинейного звена с зоной нечувствительности, а вход второго дифференцирую"щего звена подключен к первому входу усилителя с насыщением, являющемуся входом задатчика. 50На чертеже представлена схемазадатчика интенсивности для быстро"действующего электропривода.Задатчик интенсивности содержитусилитель 1 с насьпцением, выходкоторого подключен к входу диффе ренцирующего звена 2, соединенногосвоим выходом с нелинейным звеном3 с зоной нечувствительности, выход которого подключен к входу усилителя 1 с насыщением, релейный 60элемент 4, второе дифференцирующеезвено 5 и ключевой элемент б, приэтом вход второго дифференцирующегозвена 5 подключен к первому входуусилителя 1 с насыщением, а выход " 65 к входу ключевого элемента б, выход которого. соединен с входом уси лителя 1 с насыщением, а управляющий вход через релейный элемент 4 подключен к выходу нелинейного звена 3 с зоной нечувствительности.Задатчик интенсивности работает следующим образом.Выходной сигнал усилителя 1 с насыщением подается на дифференцирующее звено 2, которое предназначено для определения производной выходного сигнала задатчика интенсивности. Сигнал с дифференцируюшего звена 2 поступает на нелинейное звено 3. В зависимости от величины производной выходного сигнала задатчика интенсивности на выходе нелинейного звена 3 сигнал есть илинет. Сигнал с выхода нелинейного звена 3 поступает на вход усилителя 1 с насыщением и на вход релейного элемента 4. На вход усилителя 1 с насьпцением поступает также сигнал, пропорциональный производной входного сигнала задатчика интенсивности.Осуществляется это с помощью второго дифференцирующего звена 5, входом подключенного к первому входу усилителя с насыщением, являющемуся входом задатчика и ключевого элемента б, который осуществляет включение и отключение сигнала, пропорционального производной от входного сигнала задатчика интенсивности (сигнал с выхода дифференцирующего звена 5 ).Если в задатчике интенсквности производная выходного сигнала сигнал на выходе дифференцируюшего звена 2 ) превьпаает пороговое значение, а именно, величину зоны нечувствительности нелинейного звена 3, выходной сигнал этогО звена поступает на вход усилителя 1 с насьпцением и на вход релейного элемента 4, на выходе которого формируется сигнал, осуществляющий включение ключевого элемента б. При этом сигнал с выхода второгодифференцирующего звена 5. не поступает на вход усилителя 1 с насьпцением. При этом передаточная функция задатчика интенсивности имеет вид1ф 1+К Тгде К 1 - коэффициент передачи усклйтеля 1 с насыщением;Т - постоянная дифференцирова".1ния дифференцирующегозвена 2.Передаточная функция задатчика интенсивности для быстродействующего электропривода идентична передаточной функции известного задатчика интенсивности. При этом происходит ограничение скорости изменеТираж 667 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 375/52 Филиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ния выходного сигнала задатчика интенсивности, благодаря чему эффективно уменьшается величина перерегулирования по скорости в быстродействующем электроприводе.При малых скоростях изменения задающего сигнала задатчика интенсивности, что имеет место при гармоническом входном сигнале малой частоты и амплитуды, величина сигнала, получаемого на выходе дифферен" цируйщего звена 2, не превышает зону нечувствительности звена 3. При этом сигнал на выходе звена 3 и на выходе релейного элемента 4 отсутствует, ключевой элемент 6 закрыт и сигнал с выхода второгодифференцирующего звена 5 поступает на вход усилителя 1 с насыщением. Передаточная функция задатчика ин- . тенсивности в данном режиме имеет вид где Т - постоянная дифференцирования второго дифференцирующего звена,т.е. передаточная функция задатчика имеет вид форсирующего звена, и на вход регулятора скорости быстродействующего электропривода с выхода задатчика интенсивности подается как сам входной сигнал задатчика интенсивности, так и его производная в виде положительной параллельной связи. Это обеспечиваетулучшение динамических свойств электропривода путем форсировки переходных процессов, а также производит расширение полосы пропускания электроприводапри малых амплитудах входного гармо.нического сигнала.Настройка величины зоны нечувствительности нелинейного звена 3осуществляется так, чти на выходеэтого звена сигнал появляется лишьпри частоте задающего гармонического сигнала, превышающей заданную по"лосу пропускания в электроприводе. О При этом ограничение скорости изменения выходного сигнала эадатчикаинтенсивности осуществляется лишьна частотах, превышающих заданнуюполосу пропускания быстродействующего электропривода. В нем улучшаются динамические свойства, а именно, уменьшается время переходныхпроцессов в электроприводе и расши ряется полоса пропускания прима" 2 О лых амплитудах входного гармонического сигнала без увеличения задан;ной величины перерегулирования скорости в электроприводе.Применение предлагаемого задатчика интенсивности в быстродейст"вующих электроприводах постоянноготока повышает производительностьпроизводственных механизмов, в которых устанавливается электропривод.Например, в механизмах подач метал- ЗО лорежущих станков ЧПУ повышаетсяпроизводительность труда путем улучшения динамических свойств электропривода, а именно, увеличения .полосыпропускания электропривода, особен но при малых амплитудах входногогармонического сигнала. При этомсокращается время, затрачиваемоена обработку деталей.