Статический регулятор тока

(19) (И) ш 4 В 65 Н ССРЫТИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Лапидус М, И. и др. Управлениевзаимосвязанными электроприводами механизмов размотки и правки рулонногопроката. - Электротехническая промышленность. Сер. Электропривод, М., 1983, вып, 8(54) (57) СТАТИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР ТОКА, содержащий задатчик интенсивности и контур регулирования ЭДС с внутренним подчиненным контуром регулирования тока и датчиком ЭДС в цепи обратной связи, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования, он содержит элемент сравнения, усилитель и задатчик натяжения, причем усилитель подключен выходом к входу контура регулирования ЭДС, а входом к выходу элемента сравнения, первый вход которого соединен с выходом задатчика интенсивности, а второй вход - с выходом датчика ЭДС, при этом задатчик натяжения подключен к второму входу контура регулирования тока.50 55 Изобретение относится к устройствам автоматического управления электроприводами постоянного тока, в частности для управления моталками и разматывателями рулонного проката.Целью изобретения является повышение точности регулирования,На чертеже представлена блок-схема статического регулятора тока.Статический регулятор тока содержит задатчик 1 интенсивности, элемент 2 сравнения, промежуточный усилитель 3, контур регулирования ЭДС, состоящий из сумматора 4, регулятора 5 ЭДС, датчик 6 ЭДС, сумматора 7, контур регулирования тока, состоящий из сумматора 8, регулятора 9 тока, датчика 10 тока, задатчик 11 натяжения. Позицией 12 обозначен объект регулирования. Элементы контуров тока, ЭДС и объекта 12 регулирования соединены с соответствии с известными взаимными связями этих контуров. Выход задатчика 11 натяжения соединен с сумматором 8, сумматор 4 соединен с выходом промежуточного усилителя 3, включенного последовательно с элементом 2 сравнения. Первый вход элемента 2 сравнения соединен с выходом задатчика 1 интенсивности, а второй вход - с выходом датчика 6 ЭДС:Регулятор в режиме размотки работает следующим образом.Сигнал задания подается на вход задатчика 1 интенсивности. Величина задания определяется в зависимости от скорости вращения валков клети или другого сопряженного механизма при максимальном диаметре рулона ленты на разматывателе. Темп развертывания сигнала задания на задатчике 1 интенсивности согласован с темпом разгона основного механизма, С выхода задатчика 1 интенсивности сигнал задания подается на первый вход элемента 2 сравнения, где он сравнивается с сигналом датчика 6 ЭДС, поступающим на второй вход элемента 2 сравнения. В качестве элемента 2 сравнения может быть применена, например, реверсивная схема ИЛИ. Если сигнал задатчика 1 интенсивности больше сигнала датчика 6 ЭДС, то первый вход элемента 2 сравнения открывается, а второй его вход закрывается. В результате сигнал задатчика 1 интенсивности поступает на вход промежуточного усилителя 3 и далее на сумматор 4, где он складывается алгебраически с сигналом обратной связи по ЭДС, поступающим от датчика 6 ЭДС. Сигнал, полученный в результате сложения, подается на вход регулятора 5 ЭДС, где он преобразуется в сигнал задания тока Бы и поступает на сумматор 8. На сумматоре 8 из этого сигнала вычитается сигнал задания ТОКа НаТЯжЕНИЯ Цз.нат., ПОСТуцаЮЩИй ОТ Задатчика 11 натяжения, и сигнал обратной связи по току Унт, поступающий от датчика 10 тока, Сигнал, полученный в резуль 5 10 15 20 25 зо 35 40 45 тате вычитания, подается на вход регулятора 9 тока и далее на объект 12 регулирования. В результате разматыватель начинает разгоняться с динамическим током ,1 анн, уменьшенным на величину тока натяжения 1 нат, и натяжение сохраняется в течение всего разгона до заданной скорости. Причем величина динамического тока определяется только темпом разгона привода в зависимости от массы рулона и ограничивается только максимальным током двигателя, величина которого устанавливается ограничением выхода регулятора 5 ЭДС. При условии, что линейная скорость ленты постоянна по мере уменьшения диаметра рулона скорость вращения разматывателя под действием натяжения возрастает, Соответственно возрастает и сигнал (ив) датчика 6 ЭДС, так как магнитный поток двигателя Ф=сопз 1, При некоторой скорости этот сигнал сравняется с напряжением 1.1 ан выхоДа задатчика 1 интенсивности и превышает его. В результате первый вход элемента 2 сравнения закрыт, а второй вход открыт и на вход промежуточного усилителя 3 поступает сигнал датчика 6 ЭДС. При этом возможны три варианта работы устройства в зависимости от настройки коэффициента усиления промежуточного усилителя 3 в установившемся режиме.Если промежуточный усилитель 3 настроен так, что напряжение на выходе регулятора 5 ЭДС равно нулю, т, е, Бвых.рв=0, то сигнал датчика 6 ЭДС, пройдя через промежуточный усилитель 3, инвертируется, преобразуется в сигнал задания скорости и поступает на сумматор 4. На входе регулятора 5 ЭДС результат сложения равен нулю. Поэтому на вход сумматора 8 поступает только сигнал задания тока натяжения от задатчика 11 натяжения. Следовательно, момент натяжения на валу разматывателя определяется только заданием от задатчика 11 натяжения, закон формирования которого может иметь любой вид, например 11 нат=сопз 1. В этом случае натяжение Т будет обратно пропорционально радиусу рулонаМ-КЕсли в результате настройки промежуточного усилителя 3 1 живых.рв)0,то с уменьшением радиуса рулона при11 нат ==Сопз 1 момент натяжения уменьшаетсяТак как сигнал датчика ЭДС обратно пропорционален радиусу рулона, уравнение моментов имеет видМнат -- =ТК,ККгде Мннт - составляющая момента натяжения, обусловленная задатчиком11 натяжения;-- составляющая момента натяжеКЯния, обусловленная сигналом навыходе регулятора ЭДС;1217763 Мчат К Мист Кмии Кмии Кмакс откуда К=МнатбКмакс (1 - 6),где Миат К- Т,при о=0,3 что вполн Если в ного усил-=ТКК атяже- тчиком ь А. Мягковрес Корректор АПодписноео комитета СССРй и открытийаушская наб., д. 4/5город, ул. Проектная,Составител инич Техред И. Ве Тираж 59 ВНИИПИ Государственног по делам изобретени 3035, Москва, Ж - 35, Р ал ППП Патент, г. УжТК - текущее значение момента натяжения;К - величина, пропорциональная коэффициенту усиления промежуточного усилителя 3. Преобразовав уравнение к видуМиат КК Яф=Т коэффициент усиления К определяем из условия, что при минимальном радиусе рулона натяжение равноТ МиэтКмакс а: Ктогда уравнение принимает вид из которого следует, что погрешность натяжения при К -. равна ЛТ= - " - "6(1 - о)ЛТ=21 Я от заданного значения, удовлетворительно.результате настройкипромежуточтеля 3 1 /вых.рэ 0,о с уменьшением радиуса рулона при 11 иэт=сопв 1 момент натяжения возрастаетМиэт + ф = ТК.Однако, если сделать коэффициент усилеия промежуточного усилителя 3 переменым, то момент натяжения убывает. В этом лучае уравнение моментов имеет вид Мчат - составляющая момента ния, обусловленная за 11 натяжения; Р - составляющая момента натяжения, обусловленная сигналом навыходе регулятора 5 ЭДС приК макс,К5-- составляющая момента натяжеВния, обусловленная сигналом навыходе регулятора 5 ЭДС;ТК - текущее значение момента натяжения.Так как величины М.- и Р постоянные,1 О то предыдущее уравнение приводится к видуМиач -- = ТК,КЯгде Миач=Мнат+Ри все рассуждения и выводы для случая1 вых.рэ)0 применимы и здесь.Уравнение Миат+Р -= ТК получаКется вследствие уменьшения сопротивленияв цепи обратной связи по ЭДС для промежуточного усилителя 3 при увеличении сигнала датчика 6 ЭДС. Коэффициент передачи усилителя 3Кпу -Ксопэ( + Ксагпри 1 ээ - э 1 1 лэ.макс,где К - сопротивление обратной связи промежуточного усилителя 3;25 К - осояа сосающтивления на входе промежуточногоусилителя 3К - переменная составляющая сопротивления на входе промежуточного усилителя 3.При торможении разматыватель сначала тормозится только за счет момента натяжения на валу двигателя, а при Биэ Ьэизамыкается обратная связь по ЭДС и привод тормозится моментом, равным суммемомента динамического и момента натяжения, поэтому натяжение при торможениисохранится до полной остановки привода.В том случае, если момента натяжениянедостаточно для торможения привода, томожно в момент снижения скорости ввести40 еще одну ступень задания момента натяжения.При реверсе задания на входе задатчика1 интенсивности привод работает в режименамотки.