Электропривод с подчиненным регулированием параметров

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 151)4 Н 0 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ого по И. Ленинтило арьковс ута им.В .Н. Пока 88.8) СССР 986,ельств 5/06,ННЫМ электровано анизЦелью е быс ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Сумский филиаллитехническо го инсти(57) Изобретение относитсятехнике и может быть испольдля управления различными ммами промьппленных установокизобретения является повыше 80143772 родействия и уменьшение динамическойошибки в переходных режимах, Электропривод выполнен по принципу подчиненного регулирования с регуляторамискорости и тока, Параллельно регулятору скорости 3 включена цепь,.-содержащая дифференцирующее звено 10 иусилитель.11 с переменным коэффициентом усиления, Управление коэффициентом усиления осуществляется черезпороговый элемент 8 в функции ошибкипо скорости и величины производнойскорости. Введение в сигнал управления коэффициентом усиления величиныпроизводной скорости позволяет осуществлять коррекцию и при малых величинах ошибки, что улучшает динамические характеристики при изменении задающего воздействия. 1 ил.Изобретение относится к электротехнике, может найти применение в системах управления различных механизмов промышленных устройств и является усовершенствованием изобретения по авт, св, Р 1239819.Цель изобретения - повышение быстродействия и уменьшение ;.инамической ошибки в переходных режимах.На чертеже изображена схема электропривода с подчиненным регулированием параметров,Электропривод содержит электродвигатель 1, подключенный к регулируемому преобразователю 2, последовательно включенные пропорционально интегральные регуляторы скорости 3 ,и тока 4, к входам которых подключе" ны соответственно выходы датчиков скорости 5 и тока 6, последовательно включенные блок 7 сравнения и порого" вый элемент 8, при этом входы блока 7 сравнения подключены к выходам датчика 5 и задатчика 9 скорости, дифференцирующее звено 10 и усилитель11 с переменным коэффициентом усиления, вход которого через дифференцирующее звено соединен с выходом задатчика "9 скорости, а управляющийвход соединен с выходом пороговогоэлемента 8. Электропривод содержиттакже сумматор 12 и узел 13 токоограничения, при этом входы сумматора 12 соединены с выходами регулятора 3 скорости и усилителя 11 с переменнымкоэффициентом усиления, его выходподключен к входам регулятора 4 токаи узла 13 токоограничения, а выходдифференцирующего звена 10 подключендополнительно к входу блока 7 сравнения.Электропривод с подчиненным регулированием параметров работает следующим образом.Последовательное соединение регу"лятара 3 скорости, сумматора 12, регулятора 4 тока, преобразователя 2,электродвигателя 1 с датчиками тока6 и скорости 5 образует двухконтурную систему подчиненного регулирования, Регулятор 3 скорости формируетуправляющий сигнал .в зависимости от рассогласования между задающим сигналом с задатчиком 9 скорости и сигналом обратной связи от датчика 5 скорости. Управляющий сигнал регулятора 3 скорости в сумматоре 12 суммируетсяс сигналом, пропорциональным производной задающего сигнала, который 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 поступает на второй вход сумматора12 через дифферендирующее звено 10и усилитель 11 с переменным коэффициентом усиления. Величина коэффициентаусиления усилителя 11 и соответственно величина производной от задающегосигнала регулируются в зависимостиот суммы ошибки рассогласования ипроизводной задающего сигнала. Сигналс выхода сумматора 12 является управляющим для регулятора 4 тока, Благодаря узлу токоограничения 13 ограничивается его предельное значение,что в конечном счете ведет к ограничению развиваемого электродвигателем1 вращающего момента,В установившемся режиме, когда задающий сигнал не меняется и ошибкарассогласования мала, сигнал на выходе блока 7 сравнения недостаточендля срабатывания порогового элемента 8. При этом усилитель 11 имееточень малый коэффициент усиления икорректирующее воздействие практически равно нулю, Порог срабатыванияэлемента 8 выбирается на уровне шу 1мов, что способствует помехоустойчивости электропривода,При изменении задающего сигналав электроприводе возникает большаядинамическая ошибка. Однако еще довозникновения такой ошибки выходблока 7 сравнения резко меняется,так как производная задающего сигнала, с самого начала имеющая большоезначение, через дифференцирующеезвено 10 поступает на блок 7 сравнения, Сигнал на выходе блока 7 сравнения превышает зону нечувствительности порогового элемента 8, которыйсвоим выходным сигналом увеличиваеткоэффициент усиления усилителя 11.При этом сигнал, пропорциональныйпроизводной задающего сигнала, поступает на сумматор 12 и далее навход регулятора 4 тока, Тем самымпроисходит увеличение управляющегосигнала на ток электродвигателя 1и осуществляется. упреждающая форсировка переходных процессов в электроприводе. Чем больше сигнал на выходеблока 7 сравнения, тем больше и коэффициент усиления усилителя 11. Приэтом увеличивается сигнал, пропорциональный производной задающего сигнала, который как параллельная положительная связь через сумматор 12 иузел 13 токоограничения поступает навход регулятора 4 тока,1467725 Составитель В.КузнецоваРедактор Л, Зайцева Техред Л.Сердюкова Корректор М,Лемчик Заказ 1210/53 Тираж 548 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР 113035, Москва, ЖРаушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент г.ужгород, ул. Гагарина, 101 Такая коррекция электропривода является универсальной и эффективно действует как при гармоническом задающем сигнале, так и при резких близких к ступенчатому, изменениях5 задающего.сигнала, При этом чем выше частота задающего сигнала или чем резче изменение задающего сигнала, тем выше сигнал на выходе дифференци рующего звена 1 О и тем больше величина упреждающего корректирующего воздействия. Благодаря суммированию ошибки рассогласования с сигналом производной задающего сигнала с дифференцирующего звена 10 корректирующее воздействие обеспечивается и при малых значениях ошибки рассогласования, когда производная задающего сигнала превышает зону нечувствительности порогового элемента 8. При этом опасаться снижения помехоустойчивости электропривода не приходится, так как такие большие значения производной задающего сигнала обязательно ведут за собой нарастаниеошибки рассогласования больше значения зоны нечувствительности порогового элемента 8. Таким образом, анализ суммы рассогласования и производной задающего сигнала позволяет производить упреждающее корректирующее воздействие. При этом электропривод приобретает свойства ннвариантности по задаюшему сигналу.Улучшение динамических характеристик по задающему сигналу приводит к повышению производительности промышленных устройств, Например, в меха" низмах подач металлорежущих станков с ЧПУ производительность повышается за счет улучшения динамических свойств электропривода, особенно при обработке деталей со сложной конфигурацией в связи с тем, что электро- привод подачи станка постоянно работает в динамических режимах, при которых предлагаемый электропривод имеет лучшие показатели.Формула изобретенияЭлектропривод с подчиненным регулированием параметров по автсв.Б 1239819 отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и уменьшения динамической ошибки в переходных режимах, в него введены сумматор и узел токоограничения, при этом входы сумматора сое" динены с выходами регулятора скорости и усилителя с переменным коэффициентом усиления, его выход подключен к входам регулятора тока и узла токо- ограничения, а выход лифференцирующего звена подключен дополнительно к входу блока сравнения.