Устройство для определения динамических режимов электродвигателя

(19) (11) 4 Н 02 Р 5 06 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН СВИДЕТЕЛЬСТВУ К АВТОРСК(22) 24.12,84 (46) 23.11.86. Бюл.4 ехниомола бинат а пол о ком ий ко ардашов, А. АССС 982. ССР 82,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Львовский ордена Ленический институт им. Ленинскои Новолипецкий металлургичеим. Ю. В. Андропова(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ(57) Изобретение относится к системам управления электроприводами. Цель изобретения - расширение функциональных воз.1 ожностей и повышение надежности устройства. Устройство содержит датчик тока и датчик скорости, связанные через дифференциаторы и аналоговые инверторы с логическими ячейками 2 И, ЗИ, 2 ИЛИ, 2 ИЛИ - НЕ и триггером. Определяемые в схеме приращения тока и скорости электродвигателя с помощью указанных логических ячеек выделяются в определенные сочетания, соответствующие определенным динамическим режимам электродвигателя. 2 ил. ЯИзобретение относится к области автоматического управления электроприводами и может быть использовано, в частности, для определения статической нагрузки электродвигателей.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение надежности определения динамических ре. жимов электродвигателя.На фиг. 1 приведена блок-схе."да пред. лагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства. Устройство для определения динамических режимов электродвигателя содержит датчик 1 тока и датчик 2 скорости, первый дифференциатор 3, соединенный с датчиком 2 скорости, второй дифференциатор 4, соединенный с датчиком 1 тока, первый 5 и второй 6 аналоговые инверторы, первую 7 и вторую 8 логические ячейки 2 И, первую 9 и вторую 10 логические ячейки 3 И. При этом выход дифференциатора 3 соединен непосредственно с первыми входами ячеек 7 и 10 и через инвертор 5 с первыми входами ячеек 9 и 8, а выход дифференциатора 4 соединен непосредственно с первыми входами ячеек 7 и 9, и через инвертор 6 с вторыми входами ячеек 8 и 10. Кроме того, устройство содержит логическую ячейку 2 ИЛИ 11, входы которой соединены с выходами ячеек 7 и 8, логическую ячейку 2 ИЛИ-НЕ 12, входы которой соединены с выходами дифференциатора 3 и инвертора 5, а также триггер 13 с раздельными входами. Причем вход сброса триггера 13 соединен с выходом ячейки 12, установочный вход - с выходом ячейки 11, а инверсный выход триггера 13 соединен с третьими входами ячеек 9 и 10. Временные диаграммы (фиг. 2) представляют собой фрагменты осциллограмм, полученных при исследовании предлагаемого устройства на моделирующей машине МН - 7. На диаграммах обозначены ток 1 электродвигателя (выходной сигнал датчика 1 тока), скорость ю электродвигателя (выходной сигнал датчика 2 скорости), прирагцение ю (первая производная) скорости электродвигателя (выходной сигнал дифференциатора 3), приращение 1 (первая производная) тока электродвигателя (выходной сигнал дифференциатора 4), выходные сигналы 1)а - ) ) сочетаний приращений тока и скорости соответственно при пуске, набросе статической нагрузки, снятии статической нагрузки, торможении электродвигателя (выходные сигналы ячеек 7 - 10), выходной сигнал 1)е ячейки 11, выходной сигнал Ю ячейки 12, выходной сигнал 1.)д триггера 3, порог срабатывания 1).р ячеек 7 - 10. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Принцип действия устройства основан на определении приращений тока и скорости электродвигателя и выделении сочетаний этих приращений, соответствующих определенным динамическим режимам электродвигателя.Устройство работает следуюшим образом.Сигнал, пропорциональный току электродвигателя, получают на выходе датчика 1 тока. Сигнал, пропорциональный скорости электродвигателя, получают на выходе датчика 2 скорости и дифференцируют при помощи дифференциатора 3, получая сигнал прирашения скорости, Выходной сигнал датчика 1 тока дифференцируют при помощи дифференциатора 4, получая сигнал приращения тока.Динамические режимы электродвигателя характеризуются следующими соотношениями изменений тока и скорости, т.е. соответствующими знаками приращений (фиг. 2) режим пуска - нарастание тока и скорости, т.е. положительные приращения тока и скорости; режим наброса статической нагрузки - нарастание тока и спадание скорости, т.е. положительное приращение тока и отрицательное приращение скорости; режим снятия статической нагрузки - спадание тока и нарастание скорости, т.е. отрицательное прирашение тока и положительное прирашение скорости; режим торможения - реверс тока и спадание скорости, т.е. отрицательные приращения тока и скорости. Для приведения приращений к одному знаку используют аналоговые инверторы 5 и 6. Выделение сочетаний приращений тока и скорости осуществляется логическими ячейками 2 И и 3 И- 10. Логические сигналы, соответствуювне определенным динамическим режимам лектродвигателя, снимаются с выходов логических ячеек (а - Й). Ячейки 11 и 12, а также триггер 13 служат для предотвращения появления ложных сигналов динамических режимов наброса и снятия статической нагрузки при пуске и торможении электродвигателя.Например, при пуске электродвигателя положительное приращение тока с выхода дифференциатора 4 поступает непосредственно на второй вход ячейки 7. Кроме того, положительное прирашение скорости с выхода дифференциатора 3 поступает на первый вход ячейки 7. Превышение сигналами, поступающими на входы ячейки 7, уровня срабатывания 1)ор, вызывает появление на ее выходе а логического сигнала 1)а, соответствующего динамическому режиму пуска электродвигателя.Этот сигнал поступает также на вход ячейки 11, вызывая появление на ее выходе сигнала Логическая единица 1.)р, что в свою очередь приводит к переключению триггера 13 и появлению на его выходе 9 сигнала Логи 1272445ческий нуль, который блокирует по третьим входам ячейки 9 и 10, предотвращая срабатывание ячейки 10 в конце режима пуска. Исчезновение сигнала с выхода дифференциатора 3 приводит к появлению сигнала Логическая единица 11 на выходе ячейки 12 и перебросу триггера в исходное состояние.В режиме торможения электродвигателя отрицательные приращения тока и скорости с выходов дифференциаторов 4 и 3 соответственно поступают на входы ячейки 8, через аналоговые инверторы 6 и 5. Цепочка блокировки, включающая ячейки 11, 12 и триггер 13, работает аналогично.В режимах наброса и снятия статической нагрузки ячейками 9 или 10 производится выделение сочетаний разполярных сигналов приращений тока и скорости. Цепочка блокировки в этих режимах не работает.Таким образом, получение логических 20 сигналов, соответствующих динамическим режимам наброса и снятия статической нагрузки электродвигателя, достигается тем, что предлагаемое устройство дополнительно содержит две логические ячейки 3 И, при этом выход первого дифференциатора соединен непосредственно с первым входом второй ячейки 3 И и через первый аналоговый инвертор с первым входом первой ячейки 3 И, а выход второго дифференциатора соединен непосредственно с вторым З 0 входом первой ячейки 3 И и через второй аналоговый инвертор с вторым входом второй ячейки 3 И.Повышение надежности предлагаемого устройства по сравнению с известным достигается тем, что оно дополнительно со держит второй дифференциатор, соединенный с выходом датчика тока, при этом амплитуда приращений тока и скорости, получаемых с выходов дифференциаторов и используемых для определения режима, не 40 зависит от абсолютного значения входных величин тока и скорости электродвигателя, а характеризует их относительное изменение, тогда как в известном устройстве появление логического сигнала наличия статической нагрузки обусловлено абсолютным значением входных величин.Формула изобретенияУстройство для определения динамических режимов электродви гателя, содержащее датчик тока, датчик скорости и соединенный с ним первый дифференциатор, отличающееся тем, что, с целью расширения фунциональных возможностей и повышения надежности, оно дополнительно содержит второй дифференциатор, подключенный к датчику тока, первый и второй аналоговые инверторы, две логические ячейки 2 И и две логические ячейки 3 И, при этом выход первого дифференциатора соединен, непосредственно с первыми входами первой логической ячейки 2 И и второй логической ячейки 3 И и через первый инвертор с первыми входами первой логической ячейки 3 И и второй логической ячейки 2 И, а выход второго дифференциатора соединен непосредственно с вторыми входами первых логических ячеек 2 И и 3 И, и через второй инвертор с вторыми входами вторых логических ячеек 2 И и 3 И, кроме того, оно содержит логическую ячейку 2 ИЛИ, входы которой соединены с выходами логических ячеек 2 И, логическую ячейку 2 ИЛИ-НЕ, первый вход которой соединен с выходом первого инвертора первого дифференциатора, а второй вход - с выходом первого дифференциатора, а также триггер с раздельными входами, причем вход сброса триггера соединен с выходом логической ячейки 2 ИЛИ - НЕ, установочный вход - с выходом логической ячейки 2 ИЛИ, а инверторный выход - с третьими входами логических ячеек ЗИ.едактор А. Шандаказ 634653ВНИИп113035,Филиал ПП Сост ор Техр Тира ПИ Государствен о делам изобрет Москва, Ж - 35,П Патент, г.