Устройство для автоматического регулирования

ОПИСАН ИЕ 184324ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Сооетскиз Соииалистическил РеспубликПриоритетОпубликовано Комитет по деламобретений и открытийи Сосете РдинкстравСССР Ст 051ДК 621.316.71.07 (088,8).1966. Бюллетень15 Дата опубликования описания 26.1 Х.196 авторызобретепия В, Т, Бардачевский Заяви ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА УСТРОЙ Известны устроиства для автоматического регулирования электропривода, содержащие управляющий усилитель, обмотка обратной связи которого включена последовательно в цепь эмиттер - коллектор полупроводникового триода на входное напряжение, пропорциональное контролируемой величине, а цепь база - эмиттер триода подключена к блоку сравнения этого напряжения с эталонным напряжением. Однако эти устройства, как праьило, затягивают переходный процесс и не позволяют полностью реализовать форсировочные возможности системы.Отличие преллагаемого устройства заключается в том, что блок сравнения содержит 15 туннельный диод, включенный через переменное сопротивление на разность эталонного и гхолного напряжений. Это позволяет автоматически изменять момент вступления в действие обратной связи во время переходного процесса в зависимости от величины контролируемого параметра и стадии переходного процесса и тем самым повысить точность регулирования (уменьшнть регулирование) и ускорять переходный процесс,На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 приведены статические характеристики узла обратной связи, представляющие зависимость тока У, в обмотке управления от напряиения Ь"; на фиг, 3 показан один из возможных вариантов схемы задержанной обратной связи, предназначенной для реверсивных электроприводов; на фиг. 4 приьедена осциллограмма разгона электропривода по системе генератор - двигатель с электромагнитным усилителем поперечного поля в качестве возбудителя генератора и задержанной обратной связью по направлению двигателя; на фнг. 5 - осциллограмма разгона элек. тропривода той жс установки с использованием задержанной обратной связи по току якоря без изменения момента вступления ее в действие (зашунтирован туннельный диод),Обмотка обратной связи 1 управляющего усилителя включена в цепь эмиттер - коллектор кгпочевого триода 2. Потенцнометры 3 и 4, туннельный диод б и дополнительные переменные сопротивления б, 7 и 8 образуют блок сравнения.Потенциометр 3 подключается на напряже. ние У., пропорциональное контролируемому параметру.Цепь эмиттер - база ключевого триода 2 подключается на разность напряжений, пропорционального У снимающего с части потенцнометра 3 и эталонного, снимаемого с части потенциометра 4, который получает питание от источника эталонного напряжения С,. Полярност напряжений l ии параметрыэлементов схемы выбираотся такими, что при значении контролируемого параметра меньше заданного, транзистор закрыт и обратна связь не действует. При повышении напряжением Ьвх заданного зцачешгя транзистор открывается и обратная связь вступает в действие.С целью уменьшения перерегулировация и ускорения переходного процесса момент вступления обратной связи в действие преднамеренно выбирается при значении контролируемой величины, меньшей ее заданного значения ца величину, примерно равную перерегулированию. Величины сопротивлений б и 7 устанавливаются такими, чтобы при достижении контролируемой величиной значения, близкого к заданному, произошло переключение туннельного диода 5 с низкого уровня на высокий. После указанного переключения скачкообразно увеличивается напряжение на туннельном диоде, вследствие чего резко уменьшается ток базы транзистора, который может даже стать равным нулю и связь перестанет действовать.При дальнейшем увеличении контролируемого параметра связь повторно вступит в действие, чем обеспечивается его ограничение.Согласно. указанной характеристике (см. фиг. 2) связь вступает в действие при превы. шении напряжением Iвх значения (/вх, Переключение туннельного диода происходит при напряжении lвх а повторное вступление связи в действие при напряжении /в определяемом требуемым значением контролируемого параметра.При уменьшении контролируемого параметра до определенного значения, будет происходить переключение туннельного диода с высокого уровня на низкий. Величина /вх, при котором происходит указанное переключение, зависит от выбранных параметров элементов схемы и типа туннельного диода. Переключение может произойти при значениях увх (Ьгвх а может произойти и при увх,(Ьгвх(гвхВыбор статических характеристик обратных связей и точек переключения производится в зависимости от конкретных требований системы управления и характера переходного процесса.Например, для задержанной обратной связи по току якоря в системе генератор - двигатель желательно переключение туннельного диода С ВЫСОКОГО УРОВНЯ На НИЗКИЙ ПРИ Екав,(вх( (Увх, . Это обеспечивает вступление в действие обратной связи по току якоря в период уменьшения тока, что способствует быстрому снятию форсировки по напряжению возбуждения генератора в этот период и получению более интенсивного спадения тока в конце периода разгона или реверсировапия, т, е, способствует повышению коэффициента заполнения токовой диаграммы.При одной полярности напряжения Увх (см, фиг. 3) включение обмотки управления на ука 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 занное напряжение производится транзистором типа п-р-п.При обратной полярности Свх - транзистором типа р-и-р. Туннельные диоды при этом включены встречно-параллельно.Полупроводниковые вентили 9 установлены для исключения шунтирования одного тун. цельного диода другим при изменении поляр. ности напряжения Ьвх.Вентили 10 исключают подключение обмотки управления ца напряжение Ьвх при работе транзисторов по инверсной схеме, что могло бы привести к неправильному функционированию задержанной обратной связи.Для иллюстрации эффекта, получаемого в результате применения предлагаемой схемы, приведена осциллограмма (см. фиг. 4), разгона электропривода по системе генератор - двигатель с электромашинным усилителем поперечного поля в качестве возбудителя генератора и задержанной обратной связью по току якоря, выполненной по предлагаемой схеме, и задержанной обратной связью по напряжению двигателя.Обозначения величин на указанной осциллограмме следующие:гз - ток в задающей обмотке усилителя; щ - скорость вращения двигателя; сгв - напряжение на обмотке возбуждения генератора; 1 - ток якорной цепи системы генератор - двигатель.Как видно из указанной осциллограммы, диаграмма тока имеет очень высокий коэффициент заполнения.На протяжении большей части разгона привода ток поддерживается (с достаточной точностью) постоянным. Величина перерегулирования является незначительной при большой интенсивности нарастания тока. Интенсивность спадания тока на последней стадии разгона также высокая из-за размагцичивающего действия токовой обмотки после переключения туннельного диода с высокого уровня на низкий при спадании тока якоря.Для сравнения приведена осциллограмма (см. фиг. 5). Величина форсировки и стабилизирующие средства остались такими же, как и в случае, соответствующем осциллограмме (см. фиг, 4). При той же максимальной величине тока якорной цепи время разгона увеличилось с 1,05 до 1,38 сек.Характер переходного процесса неудовлет. ворительный; значительное перерегулирование тока и колебательность. Кроме того, эффектив. ность спадания тока также меньше, чем при применении предлагаемой схемы.Из изложенного следует, что предлагаемая задержанная обратная связь обладает рядом существенных преимуществ.1. Значительное уменьшение перерегулиро. вания при заданном режиме работы электро. привода;2, Сокращение времени регулирования за счет использования форсировочных возможно. стей системы и уменьшения колебательности;3. Возможность формирования диаграммы тока якорной цепи системы генератор - дви. гатель, приближающейся к прямоугольной, с помощью простейших средств;4. Значительное упрощение стабилизирую щих и корректирующих средств;5. Высокая надежность, обусловленная применением бесконтактных релейных элементов. Предлагасмо устройство может найти применение в системах автоматического управления электроприводами в металлургической, машиностроительной и других отраслях промьщ.леш:ости. Особенно его следует рекомендовать для циклически работающих механизмов, где ускорение переходных процессов существенно сказывается на повышении производительности механизма. Предмет изобретения Устройство для автоматического регулирования электропривода, содержащее управляю- Б щий усилитель, обмотка обратной связи которого включена последовательно в цепь эмиттер - коллектор полупроводникового триода на входное напряжение, пропорциональное контролируемой величине, а цепь база - эмит тер триода подключена к блоку сравнения этого напряжения с эталонным напряжением, от.личаощееся тем, что, с целью повышения точ.ности регулирования путем автоматического изменения момента вступления в действие об ратной связи, указанный блок сравнения содержит туннельный диод, включенный через переменное сопротивление на разность эталонного и входного напряжений,184324 Фиг. г 4 Фиг фиг.5 аказ 25369 Тираж 1550 Формат бум, бОХ 901/а Объем 0,41 йзд. л. Г 1 одписноеНИИПИ Комитета по делам изобретений н открытий при Советс Мшшстров СССРМосква, Центр, пр. Серова, д. 4 Типография р. Сапунова,Составитель А. Ооух Редактор А. И. Пименова Техрсд Г, Е. Петровская