Устройство для управления электродвигателем постоянного тока

Союз Советск илСоциалистическикРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ(53) УД К 621.3 3. 2-58 (088,8) по делам изобретений и открытийМагнитогорский горно-металлургический институт им, Г. И. Носова,и Магнитогорский металлургический комбинат им. В. И. Ленина(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО ТОКАИзобретение относится к регулируемому электроприводу постоянного тока и может быть использовано для управления электродвигателями, якорные цепи которых питаются от тиристорных преобразователей.Известно устройство для управления электродвигателем постоянного тока, включающее операционный усилитель и нелинейные сопротивления 1) .Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для управления электродвигателем постоянного тока, содержащее последовательно соединенные регулятор скорости, регулятор тока, усилители постоянного тока, шунтированный нелинейным элементом, регулятор напряжения и преобразователь, подключенный выходом к якорю двигателя, и датчики тока, напряжения и скорости, подключенные к соответствующим регуляторам 2. Однако при работе указанного устройства возможно появление нелинейности системы управления в режиме непрерывного тока.Цель изобретения - устранение указанного недостатка. 2Поставленная цель достигается тем, чтоустройство дополнительно снабжено блоком задания опорного напряжения, интегрирующим усилителем, блоком выделения сигнала, пропорционального модулю тока якоря, и транзистором, цепь эмиттер-коллектор которого подключена через выпрямительный мост к нелинейному элементу, вход транзистора подключен к выходу интегрирующего усилителя, один из входов которого через блок выделения сигнала, пропорционально О го модулю тока якоря, подключен к датчику тока, а другой - к блоку задания опорного напряжения, входным сигналом которого является величина напряжения задания скорости.На чертеже представлена блок-схема устройства.Устройство содержит последовательносоединенные регулятор 1 скорости, регулятор 2 тока, усилитель 3 постоянного тока, шунтированный нелинейным элементом 4, регу 2 о лятор 5 напряжения и преобразователь 6,подключенный выходом к якорю 7 двигателя, и датчики 8 тока, 9 напряжения и 10 скорости, подключенные к соответствующим регуляторам, блок 11 задания опорного напряжения, интегрирующий усилитель 12, блок 13 выделения сигнала, пропорционального модулю тока якоря, и транзистор 14, цепь эмиттер-коллектор которого подключена через выпрямительный мост 15 к нелинейному элементу 4, вход транзистора подключен к выходу интегрирующего усилителя 12, один из входов которого через блок 13 выделения сигнала, пропорционального модулю тока якоря, подключен к датчику 8 тока, а другой к блоку 11 задания опорного напряжения, входным сигналом которого является величина напряжения задания скорости.Работа устройства заключается в следующем.Для устранения нелинейности в режиме непрерывного тока нелинейный элемент 4 через выпрямительный мост 15 шунтируется транзистором 14, работающим в ключевом режиме. Транзистор управляется интегрирующим усилителем 2, на входе которого суммируются напряжение, пропорциональное модулю тока якоря, и опорное напряжение. Величина опорного напряжения выбирается таким образом, чтобы при гранично-непрерывном токе якоря 7 выходное напряжение интегрирующего усилителя 12 было равно нулю. При непрерывном токе якоря полярность выходного напряжения этого усилителя такова, что транзистор 14 открывается и шунтирует нелинейный элемент 4.Предлагаемое устройство устраняет нелинейность вентильного электропривода как в режиме прерывистого, так и непрерывного тока, что улучшает показатели работы электропривода и расширяет его область применения на вентильные электроприводы средней и большой мощности. Кроме того, применение предлагаемого устройства для таких электроприводов позволяет вести расчет и наладку их с использованием наиболее распространенных методов синтеза линейных систем регулирования,5Формула изобретенияУстройство для управления электродвигателем постоянного тока, содержащее последовательно соединенные регулятор ско рости, регулятор тока, усилитель постоянного тока, шунтированный нелинейным элементом, регулятор напряжения и преобразователь, подключенный выходом к якорю двигателя, и датчики тока, напряжения и скорости, подключенные к соответствующим регуляторам, отличающееся тем, что, с целью устранения нелинейности системы управления в режиме непрерывного тока, оно дополнительно снабжено блоком задания опорного напряжения, интегрирующим усилителем, 26 блоком выделения сигнала, пропорционального модулю тока якоря, и транзистором, цепь эмиттер-коллектор которого подключена через выпрямительный мост к нелинейному элементу, вход транзистора подключен к выходу интегрирующего усилителя, один из Ивходов которого через блок выделения сигнала, пропорционального модулю тока якоря, подключен к датчику тока, а другойк блоку задания опорного напряжения, входным сигналом которого является величина з 6 напряжения задания скорости.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР483753, кл. Н 02 Р 13/16, 1 974.2. Патент США3649895,кл. Н 02 Р 5/00, 1972.