Система управления для электропривода

(19) (11 51)4 Н 02 АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЬПИЯОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРУ 1053249, кл. Н 02 Р 5/06, 1981.Башарин А.В Новиков В.АСоколовский Г,Г. Управление электроприводами. - М.: Энергоиздат, 1982,с. 266.(54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА(57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к электроприводу, и м,б. использовано при построении высококачественных позиционныхсистем программного управления сэлектроприводами постоянного и переменного токов. Цель изобретения -повьппение точности позиционированияи качества переходных процессов вэлектроприводе. Система управления содержит программныи задатчик 1, кодзадания которого через узел 2 вводазаписывается в реверсивный счетчик 3Различают режим отработки большихперемещений в процессе выхода на установившуюся скорость и режим отработки малых перемещений. Последнийотличается тем, что напряжение преобразователя 4 код-напряжение становится меньше напряжения преобразователя 12 частота-напряжения до выхода электроприводана установившуюся скоростьПри этом коэффициентпередачи преобразователя 12 выбирается таким, чтобы момент переключенина торможение соответствовал отработке половины заданного перемещения(при одинаковой. интенсивности пускаи торможения). В этом случае исключается перерегулирование либо затягивание в процессе позиционирования,что повышает качество переходных процессов и точность. 1 ил.г.Изобретение относится к электротехнике, в частности к электроприводу, и может быть использовано припостроении высококачественных системпрограммного управления с электроприводами постоянного и переменноготока.Целью изобретения является повыше"ние точности позиционирования и качества переходных процессов в электроприводе,На чертежа приведена схема системы управления для электропривода.Система управления для электропривода содержит на входе программныйзадатчик 1, выход которого черезузел 2 авода соединен с входом реверсивного.счетчика 3, преобразователь 4 код - напряжение через регулятор 5 положения соединен с замыкающим контактом коммутатора 6, включенного на выходе системы управления,подключечном к аналоговой части 7электропривода с редуктором 8, на, 25выходном валу которого установлен ис"полнительный орган 9 с датчиком 10перемещения, выходом подключенным квходу обратной связи системы управления, являющимся входом формирова Отеля 11 импульсов, выходы которогосоединены с входами сложения и вычитания реверсивного счетчика 3,. последовательно соединенные преобразователь 12 частота - напряжение,сумматор 13, релейный элемент 14,эадатчик 15 интенсивности, а такжеи логических элементов 2 ИЛИ 16, гдеи - разрядность преобразователя 4код-напряжение, и логический элементш-ИЛИ 17, где ш - число разрядовреверсивного счетчика.3 старших и,Выходы п младших разрядов реверсивного счетчика 3 поочередно подключены к одним входам логических элементов 2 ИЛИ 16, а выходы ш старших разрядов - к входам логического элемента ш-ИЛИ 17, выход которого объединен с другими входами логическихэлементов 2 ИЛИ 16, выходы которыхподключены к и соответствующим разрядам преобразователя 4 код - напряжение, старшие разряды которого подключены к входам коммутатора 6. Выход задатчика 15 интенсивности черезразмыкающий контакт коммутатора 655подключен к входу аналоговой части 7электропривода. Второй вход сумматора 13 соединен с выходом преобразователя 4 код - напряжение, а входы преобразователя 12 частота-напря" жение соединены с выходами формирователя 11 импульсов.Коммутатор 6 содержит последова" тельно соединенные логический элемент ИЛИ-НЕ на входе, усилитель иреле.Система управления для электропрнвода работает следующим образом.Рассмотрим работу системы приобработке больших перемещений, чтохарактеризуется выходом электропривода в процессе отработки на установившуюся скорость. Код задания на перемещение узлом ввода 2 от программного задатчика 1 записывается в реверсивный счетчик 3. Если хотя бы один из старших разрядов счетчика 3 находится в состоянии логической "1" , то независимо от состояния младших разрядов на выходе преобразователя 4 код-напряжение максимальный уровень сигнала, Вследствие этого на, выходе сумматора 13, определяющего разность между напряжением преобразователя 4 и напряжением преобразователя 12 (последний пропорционален квадрату частоты следования имнульсов или квадрату скорости привода), появляется положительное напряжение, а релейный элемент 14 переключается в состояние положительного насыщения. В результате задатчик 15 формирует процесс разгона привода, и после выхода на установившееся значение продолжается обработка перемещения уже на максимальной скорости.По мере подхода к точке позиционирования во всех старших разрядах счетчика 3 устанавливается низкий уровень (логический "О"), в результате чего младшие разряды счетчика 3 подключаются к разрядам преобразователя 4 код"напряжение. Напряжение преобразователя 4 начинает уменьшаться, соответственно, изменяется знак напряжения на выходе сумматора.13, релейный элемент 14 изменяет свое состояние на противоположное и задатчик 15 интенсивности формирует процесс торможения привода. По мере приближения рабочего органа к точке позиционирования, а скорости привода к нулю обнуляются старшие разряды преобразователя 4 код-напряжение в результате чего срабатывает реле коммутатора 6 и переключает вход ана1464275 логовой части 7 системы электропривода от задатчика 15 интенсивности к выходу регулятора 5 положения. Последний формирует заключительный этап процесса позиционирования.5Режим отработки малых перемещений отличается тем, что напряжение преобразователя 4 становится меньше напряжения преобразователя 12 до выхода привода на установившуюся скорость. При этом коэффициент передачи преобразователя 12 частота-напряжение выбирается таким, чтобы момент переключения на торможение соответствовал отработке половины заданного перемещения (при одинаковой интенсивности пуска и торможения). В этом случае исключается еререгулирование либо затягивание в процессе позиционирования.Напряжение на выходе преобразователя 12 частота-напряжение можно записать следующим образом: угБпчч 2 а(3) 55 счетчика, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точносходных процессов в электроприводе, внее введены последовательно соедиИс з 2 асг(4) где ф, - коэффициент передачи преобразователя 12 частота-напряжение;М, - коэффициент передачи импульсного датчика 10 обратнойсвязи;Я - скорость привода.При отработкемалых перемещений пройденный путь в момент переключения равен половине заданного илиуг р22 а 2(2) где а - заданное ускорение (замедление) привода;Ц- заданный путь. Для момента переключения можнозаписать выражение для напряженияпреобразователя 4 цггде п - коэффициент передачи канала обратной связи по положению,Решая (2) и (3) совместно, можно получить 4 Подставляя (4) в (1) получимТаким образом, при отработке приоводом больших и малых перемещений необходим преобразователь частота-напряжение с квадратичной зависимостьюмежду входным и выходным сигналами.Если привод предназначен для отработки только больших перемещений, тодостаточно выбрать 13 ст ф.э0 (6)2 аТаким образом, в системе управления для электропривода формирование режимов пуска и торможения привода осуществляется задатчиком интенсивности, причем момент начала торможения автоматически определяется в зависимости от оставшегося пути отработки, текущей скорости электропривода и заданной интенсивности торможения, это повышает качество переходных процессов в электроприводе. Аналоговый регулятор положения включается в работу непосредственно у точки позиционирования при скорости привода, близкой к нулю, благодаря чему существенно упрощается его расчет и реализация, а значит, и точность работы, что приводит к приближению реальных характеристик процесса позиционирования к расчетным и уменьшению ошибки позиционирования. Формула изобретения ГСистема управления для электро- привода, содержащая на входе программный задатчик, выход которого через узел ввода соединен с входом реверсивного счетчика, преобразователь код - напряжение через регулятор положения соединен с замыкающим контактом коммутатора, включенного навыходе системы управления, датчик перемещения исполнительного органа, выходом подключенным к входу формирователя импульсов, выходы которого соединены соответственно с входами сложения и вычитания реверсивного14 б 4275 Составитель Ю. ВоробьевТехред М.Дидык Корректор М, Максимишинец Редактор Г. ВолковатЗаказ 832/57 Тираж 5 ч 8 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарина,101 ненные преобразователь частота - напряжение, сумматор, релейный зле" мент, задатчик интенсивности, а также и логических элементов 2 ИЛИ,5 где и - разрядность преобразователя код-напряжение, и логический элемент ш-ИЛИ, где ш - число разрядов реверсивного счетчика, старших и, при этом выходы и младших разрядов ре О версивного счетчика поочередно подключены к одним входам логических : элементов 2 ИЛИ, а выходы ш старшихразрядов - к входам логического элемента ш-ИЛИ, выход которого обьедн б нен с другими входами логических элементов 2 ИЛИ, выходы, которых подключены к и соответствующим разрядам преобразователя код-напряжение, старшиеразряды которого подключены к входам коммутатора, выход задатчикаинтенсивности через размыкающий контакт коммутатора подключен к выходусистемы управления, второй вход сумматора соединен с выходом преобразователя код-напряжение, а входы преобразователя частота-напряжение соединены соответственно с выходами формирователя импульсов.