Устройство для управления электродвигателем постоянного тока

и 783938 Сювз СфаетснихСоциалистическихРеспубее ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЬСТВУ(51)М. Кл.з Н 02 Р 5/16 Госуяарствеииий оматет СССР яо яелаи изобретеиий и отраютвй(3) УДК 621. 313. .2-58(088.8) Дате опубликования опмсанмя 30. 11, 80(72) Авторы изобретения пе.,- . "ит еР.о В,А, Бейнарович, И.А. Гачик, В.А. Гордовой,В.А. Купер, В.С. Фадеев и В.В. Аржанов Научно-исследовательский институт автоматикии электромеханики при Томском институтеавтоматизированных систем управленияи радиоэлектроники и Научно-исследовательскнйинститут завода "Электромашина"(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ, ПОСТОЯННОГО ТОКА Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для регулирования числа оборотов двигателя путем изменения напряжения на зажимах якоря. Известно устройство для управления электродвигателем постоянноготока, выполненное по структуре с последовательным соединением регуляторов 1 1,В известном устройстве исключение динамических уравнительных токовобеспечивается ограничением производной сигнала на входе управляемого преобразователя путем включенияфильтра, Постоянная времени Фильтра,включаемого на входе управляемогопреобразователя для сети 50 Гц составляет 0,006-0,008 с. В случае применения в электроприводе малоинерционных или высокомоментных электродвигателей, инерционность которыхсоизмерима с инерционностью вводимых фильтров, невозможно полное использование высоких динамическихсвойств используемых двигателей,так как постоянные времени якорных .цепей высокомоментных электродвига,телей имеют величины 0,0003-0,01 с. 2Кроме этого, для обеспечения устойчивости электроприводов с тиристорными преобразователями необходимбольший, чем в электроприводах с не прерывным управлением, запас по Фа"зе. Поэтому введение фильтра на входе управляемого преобразователя.Уменьшает запас по фазе и ухудшаетчастотные свойства электропривода.10 Наиболее близким по техническойсущности к изобретению являетсяустройство для управления электродвигателем постоянного тока, содержащее последовательно соединенные ре гулятор скорости, элемент с насыщением, регулятор тока и преобразователь, подключенный к электродвигателю, датчики тока и скорости 12.К недостаткам этогс устройства 20 следует отнести существенно низкиединамические характеристики электропривода, а именно, малую величину полосы пропускания за счет включения интегрирующего звена на входе 2 управляемого преобразователя.Целью изобретения является улучшение динамических характеристикэлектропривода с подчиненным регулированием параметров путем исключения динамических уравнительных тоУстройство содержит последовательно соединенные регулятор 1 скорости,элемент 2 с насыщением, регулятор 3тока, управляемый преобразователь 4,подключенный к двигателю 5, а такжедатчик б тока, выходом подключенныйко входу элемента 2 с насыщением,датчик 7 скорости, выходом соединенный со входом регулятора 1 скорости.Регулятор 3 тока с элементом 2 с насыщением на входе охвачен цепьюобратной связи, образованной дифференцирующим звеном 8 и звеном 9 с нелинейностью типа зоны нечувствительности,20 Устройство работает следующим образом.На вход регулятора 1 скоростиподается задающее напряжение, которое 35 складывается с напряжением датчика 7 скорости, усиливается и подается на регулятор 3 тока с элементом 2 насышения на входе,на вход которого также подаются сигналы с датчика б тока и звена 9, Усиленное напряже 40 ние подается на управляемый преобразователь. С выхода регулятора 3 тока через дифференцирующее звено 8 подается сигнал, пропорциональный производной сигнала, поступаю щего на вход управляемого преобразователя 4 на нелинейное звено 9 с характеристикой типа зоны нечувствительности и в зависимости от величины производной сигнал либо по ДЪется"на"регулятор тока, либо нет.Для исключения динамическихуравнительных токов необходимо, чтобы производная сигнала на входе уп-,ф равляемого преобразователя при си ков без включения интегрирующего звена или фильтра на входе управляемого преобразователя.Поставленная цель достигается тем, что известное устройство снабжено последовательно соединенными дифференцирующим элементом и элементом с нелинейностью типа зоны нечувствительности, причем вход дифференцирующего элемента подключен к выходу регулятора тока, а выход элемента с нелинейностью типа ,0 зоны нечувствительностиподключен ко входу элемента с насыщением.На чертеже представлено предлагаемое устройство для управления электродвигателем постоянного тока. . 5 нусоидальном опорном напряжениибыла ЗЪР( ) где Ч - сигнал на входе управляемого преобразователя;Е - амплитуда синусоидальногоопорного напряжения;О)о - частота питающей сети,Если производная(дЧЩю то сигнала на выходе звена 9 нет й ограничение производной не осуществляется. Зона нечувствительйбсти звена 9 выбирается равной Е,Юо. Если производная " ) Е иачЬ о то на выходе звена 9 появляется сигнал, пропорциональный производной, и на регуляторе 3 тока с элементом 2 насыщения на входе происходит ограничение производной и тем самым исключается динамический уравнительный ток и улучшаютсядинамические характеристики.Формула изобретенияУстройство для управления электродвигателем постоянного тока, содержащее последовательно соединенные регулятор скорости, элемент с насыщением, регулятор тока и преобразователь,подключенный к электродвигателю, иподключенные к нему датчик тока, выходом подключенный на вход элементас насыщением, и датчик скорости,соединенный со входом регулятора,о т л и ч а ю щ е е ся тем, что, сцелью улучшения динамических характеристик, оно снабжено последовательно соединенными дифференцирующимиэлементами и элементом с нелинейностью типа зоны нечувствительности,причем вход дифференцирующего элемента подключен к выходу регуляторатока,а выход элемента с нелинейностью типа зоны нечувствительностиподключен ко входу элемента с насыщением.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Шипилло В,П. Автоматизированный вентильный электропривод, М.,"Энергияф, 1969, с. 13.2. Авторское свидетельство СССРМ 373823, кл. Н 02 Р 5/06, 1970783938 Составитель ТА.Ач Коротеева Коррект сное " ЖРа дилиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул, Проектн ВНИИПИ Государ по делам иэо113035, Москва 83 венного етений Подпкомитета СССоткрвтийшская наб.