Система автоматического регулирования скорости электропривода

69 (11)СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕО 1 ИХРЕСПУБЛИК 4(51) Н 02 Р 5/06 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(53) 62-83:621.3145(088.8) (56) 1. Зеленов А,Б. Синтез и исследование релейных систем управления электроприводом постоянного тока. - "Известия вузов. Электромеханика", 1979, В 5, с. 407-413.2, Загороднюк В.Т., Жиляков В.И., Садовой В.А. Синтез регуляторов электропривода промышленных роботов. - Межвузовский сб. "Системы управления горными машинами", Новочеркасск, 1979, с. 110-116.(54) (57) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА, выполненного по системе тиристорный преобразователь - двигатель, содержащая модель замкнутого электропривода, состоящую из последовательно включенных сумматора, моделей пре.образователя, цепи якоря и механической части электродвигателя, вы- . ходы которых соединены с входами указанного сумматора, релейный элемент, выход которого соединен с входом тиристорйого преобразователя, а входы подключены .к выходам трех усилителей, каждый из которых через отдельный сумматор соединен соответственно с выходами механической части электродвигателя и ее модели, с выходами якорной цепи электродвигателя и ее модели и с выходами тиристорного преобразователя и его модели, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью повышения точности компенсации параметрических и внешних возмущений электропривода, она снабже-на двумя релейными элементами и уси лителем, вход которого подключен к выходу сумматора модели замкнутогоэлектропривода, а выход - к входу тиристорного преобразователя, входы одного нз введенных релейных элементов соединены с выходами первого и второго усилителей, вход второго введенного релейного элемента соеди нен с выходом первого усилителя, а выходы релейных элементов подключены к входу тиристорного преобразователя1136Изобретение относится к электротехнике и может быть использованодля регулирования электроприводовпостоянного тока, применяемых в металлургии, химической промьппленности, машиностроении,Известна релейная система регулирования электропривода, содержащаяпоследовательно включенные релейныерегуляторы пути, скорости, тока, пре Ообразователь и двигатель, причем выходы каждого из звеньев преобразователя и двигателя подключены к входамрегуляторов пути, скорости тока 1 .Недостатками этой системы являются узость области существованияскользящего режима и, следовательно,большая чувствительность к переменным параметрам объекта регулированияи внешним возмущениям, 20Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности являетсясистема автоматического регулирования скорости электропривода, выполненного по системе тиристорный преобразователь, - двигатель, содержащая модель замкнутого электропривода, состоящую из последовательновключенных сумматора, моделей преобразователя, цепи якоря и механичес-ЗОкой части электродвигателя, выходыкоторых соединены с входами указанного сумматора, релейный элемент,выход которого соединен с входомтиристорного преобразователя, а35входы подключены к выходам трех усилителей, каждый из которых через отдельный сумматор соединен соответственно с выходами механической части электродвигателя и ее модели, свыходами якорной цепи электродвигателя и ее модели и с выходами тиристорного преобразователя и его модели,Система всегда работает в области малых отклонений, так как регуляторобъекта всегда работает в скользящемрежиме1Недостатком известной системыявляется то, что независимость выходной координаты электроприводадостигается только от переменных параметров того звена, на вход которого действует управление (например,тиристорного преобразователя). Изменение параметров якорной цепи электродвигателя, момента инерции на еговалу, а также действие статическоготока ухудшают качество регулирования. 289 2 Цель изобретения - повышение точности компенсации параметрических и внешних возмущений электропривода.Цель достигается тем, что система автоматического регулирования скорости электропривода, выполненного по системе тиристорный преобразователь - двигатель, содержащая модель замкнутого электропривода, состоящую из последовательно включенных сумматора, моделей преобразователя, цепи якоря и механической части электродвигателя, выходы которых соединены с входами указанного сумматора, релейный элемент, выход которого соединен с входом тиристорного преобразователя, а входы подключены к выходам трех усилителей, каждый из которых через отдельный сумматор соединен соответственно с выходами механической части электродвигателя и ее модели, с выходами якорной цепи электродвигателя и ее модели и с выходами тиристорного преобразователя и его модели, снабжена двумя релейными элементами и усилителем, вход которого подключен к выходу сумматора модели замкнутого электропривода, а выход - к входу тиристорного преобразователя, входы одного из введенных релейных элементов соединены с выходами первого и второго усилителей, вход второго введенного релейного элемента соединен с выходом первого усилителя, а выходы релейных элементов подключены к входу тиристорного преобразователя. На чертеже изображена функциональная схема системы автоматического регулирования скорости электропривода.Система автоматического регулирования скорости электропривода 1, выполненного по системе тиристорный преобразователь - двигатель, содержит модель 2 замкнутого электропривода, состоящую из последовательно включенных сумматора 3, моделей 4,5 и 6 соответственно тиристорного преобразователя, цепи якоря и механической части электродвигателя, выходы которых соединены с входами сумматора 3,релейный элемент 7, выход которого соединен с входом тиристорного преобразователя 8, а входы подключены к выходам усилителей 9, 10 и 11, первый из которых через сумматор 12 соединен с выходами механической части13 электродвигателя и ее модели 6,30 3 113второй - через сумматор 14 с выходами якорной цепи 15 электродвигателяи ее модели 5, третий - через сумматор 16 с выходами тиристорного преобразователя 8 и его модели 4. Система снабжена релейнымн элементами17 и 18 и усилителем 19, вход которого подключен к выходу сумматора 3модели 2 замкнутого электропривода, авыход - к входу тиристорного преоб-,разователя 8, входы релейного элемента 17 соединены с выходами усилителей,9 и 10, вход релейного элемента 18с выходом усилителя 9, а выходы релейных элементов 17 и 18 подключенык входу тиристорного преобразователя8. Выходы моделей 4-6 соединены ссумматором 3 через усилители 20-22.Входной сигнал Хв определяет задание в статике (заданный уровеньстабилизации) скорости У . В моделиФ2 Формируются желаемые значения Е и3 Ы дизовых координат электропривода Е;,сд, Сформированные таким образом координаты Рц 3,модели 2 представляют собой задание в динамике истатике координатам Еп, 3,Ы электро- . привода 1. Система работает следующим образом.До подачи входного сигнала Хна модель 2 желаемые значения фазовых координат Е 1,З ,И модели равныМнулю, следовательно, на вход модели 4 тиристорного преобразователя по .ступает сигнал управления 0 =О, на входы релейных элементов 7, 17 и 18 поступают нулевые сигналы, релейные элементы работают в скользящем режиме, причем выход каждого из релей ных элементов равен нулю, поэтому на .вход тиристорного преобразователя 8 поступает нулевой суммарный сигнал. После подачи входного сигнала Хна выходе сумматора 3 модели 2 посред ством усилителей 20-22 формируется%сигнал управления 0 одновременно поступающий на входы модели электро- привода (вход модели 4 тиристорного преобразователя) и самого электропривода (вход тиристорного преобразователя 8) посредством усилителя 19. При этом одновременно на выходах моделей 4,5 и 6 при помощи сумматора 3ф формируются желаемые значения Е,3,5 д 55 фазовых координат электропривода, которые могут быть измерены, и текущие (истинные) значения Е,3 И фа 6289 4 зовых координат электропривода на выходах звеньев 8, 5 и 13. В сумматорах 12, 14 и 16 вычисляются отклонения (координаты возмущенного движения)- Ч текущих значений фазовых3координат электропривода от их желаемых значений, которые через усилители 9-11 поступают на входы репейных элементов 7, 17 и 18.Если модель точно моделирует динамические свойства электропривода, то сигнал управления 0 обеспечиваетФ при использовании в качестве элементов 7, 17 и 18 как релейных элементов, так и линейных усилителей. На входы элементов 7, 17 и 18 поступают нулевые сигналы.Таким образом, при идентичности свойств электропривода и свойств его модели регулирование ведется управляющим воздействием модели 0 , которое по отношению к электроприводу 1 является программным.Если модепь не идентична электро- приводу, меняются его параметры или на него действуют внешние возмущения, то желаемые значения фазовых координат не равны действительным, отклонения,,не равны нулю. Сигналы отклоненйя через усилители 911 поступают на входы релейных элементов 7, 17 и 18. Поскольку на вход электроприводом 1 не подан входной сигнал Х, а подключены толь- ко выходы релейных элементов и программное управление 0 , то выбором . параметров усилителей 9-11 обеспечивают работу релейных элементов 7, 17 и 18 в скользящем режиме при любом входном сигнале Х. Релейный элеемент 7, получая информацию о состоянии координат возмущенного движения, 5 обеспечивает скользящий режим, а следовательно, компенсацию изменения параметров тиристорного преобразователя 8 и внешних возмущений, приложенных к его выходу, вконтуре регулирования координаты Е . Релейный элемент 17, на вход которого не подключен усилитель 11, за счет информации о состоянии координатобеспечивает скользящий режим и, следовательно, компенсацию изменения параметров якорной цепи 15 вконтуре регулирования тока 3 . Релейный элемент 18 обеспечивает скользящий режим в контуре регулирования1136289 10 Зака По писно йФидиад ПОП Патеит, г.Уагород, уд. Проектная,скорости и , компенсируя влияние накачество регулирования статическоготока 3 с,иизменение момента инерциина валу электродвигателя.Ф5.Таким образом, использованиепрограммного управления ц приводитк тому, что ресурс релейных элементовиспользуется только на компенсациювлияния меняющихся условий работыЯ электропривода. Использование дополнительных релейных элементов и соответствующего их подключения позволяет реализовать трехкратный скользящий режим, что обеспечивает независимость движения выходной координатысистемы от меняющихся в широком диапазоне параметров электроприводаи действующих на его входы внешнихвозмущений,