Задающее устройство для электропривода

присоединением заявки М асудврственный комитетСовета Министров СССРаа делам нзоаретеннйи открытий) Опубликовано 5.78.Бюллетень53) УДК 621 313 2 (08 8.8) ата опубликования описания 18, 01,7 а 2) Авторы нзобрете Гальперин, Ю. М, Тульчинский, В. Н. Саран В, А. Безутлый и В. Т. Козмай(71) Заявит нецхое нала дочное управление треста(54) ЗА Е УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕ ПРИВ ми ра рения Однако это устройство не обеспечивает формирования близкого к оптимальному по быстро действию и динамичности закона изменения скорости, так как в нем не приняты меры для.устранения возникающих в замкнутом контуре ошибок регулирования, пропорциональных заданным ускорению и рывку. Необходимый для ликвидации этих ошибок сигнал заданного рыв.10 ка задаюшим устройством вообще не выраб- тывается, а применение охватывающих усилитель нелинейных обратных связей усложняет схему и не обеспечивает точного воспроизведения требуемой функциональной зависимости, 15вход- выход усилителя. В задающем устройстве нет возможности, которая бы позволяла изменять вручную и автоматически однажды принятые величины ускорения и рывка. Это затрудняет перестройку системы на требуемый режим вручную и не позволяет осуществлять О автоматическую коррекцию параметров движения.Цель изобретения - ь формирование близкого к оптим кону изменения скорости и упростить настройку системы на требуемый режим.25 обеспечит альному за1Изобретение касается управления электро- приводами механизмов, пуск и замедление которых должны производиться плавно с ограничением ускорения и рывка. К таким механизмам относятся, например, рудничные подъемные установки, скоростные лифты, маятниковые пассажирские канатные дороги.Известно задающее устройство для формирования заданного запаса управления скоростью электропривода, представляющее собой вычислительную машину, включенную на входе электропривода и обеспечивающее в каждый момент времени нужные значения скорости при ограничении ускорения и рывка 11. Обеспечивая высокую точность, устройство является довольно сложным, что затрудняет его широкое применение.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является задающее устройство, которое содержит последовательно соединенные усилитель с нелинейными обратными связями, промежуточный интегратор и выходной интегратор, выход которого замкнут на вход усилителя 2.Такое устройство обеспечивает формирование задающего напряжения, изменяющегося во времени по линейному закону со сглаженными по параболе переходами между периодаомерного движения и периодами ускозамедления,50 55 60 Для достижения этой цели в задающем устройстве, содержащем последогатсльно соединенные через переменные резисторы усилитель с опорным элементом в цепи обратной связи, промежуточный интегратор и выходной интегратор, выход которого подключен к цепям управления электропривода, выход промежуточного интегратора подключен через дополнительный оггорцый элемент ко входу усилителя, подвижиыи контакт переменного резистора на выходе промежуточного интегратора подсоединен также к охватывающей усилитель и промежуточный интгратор цепи линейной обратной связи, содержащей переменный резистор, подвижный контакт которого механически связан с подвижным контактом переменного резистора на выходе усилителя, причем оба контакта подключены к цепям управления электропривода, а опорные элементы имеют общие опорные потенциалылы.11 а фиг. 1 приведеца схема задающего уетроцства с основным вариантом цепи линейной обратной счязи, охватывающей усилитель и промежуточный интегратор; на фиг. 2 - характер изменения ь: времени формируемых в задающем устройстве сигналов управления; на фиг. 3 - схема задающего устройства с упрощенным вариантом цепи линейной обратной связи, охватывающей усилитель и промежуточный интегратор.Устройство содержит усилитель 1 с ицвертирующим 2 и неинвертируюшим 3 входами, опорнь 1 м элементом 4 в цепи обратнои связи, резьст ром 5 на входе, переменчым резистором 6 и резистором 7 ца выходе, промежу-. точць 1 Й иитегратор 8, вход которого подключен к подвижному контакту переменного рсзист.ра 6, а выход нагружен переменным резистором 9 и резистором 1 О и через опорный элемент 11 подключен к цецнвертирующему входу усилителя 1 цепь линейной обратной связи 12, охватываюгцую усилитель 1 и промежуточный интегратор 8 и включающую переменный резистор 13, подвижный контакт которого механически связан с подвижным коцтактом переменного резистора 6, выходной интегратор 14, вход которого подключен к подвижному контакту переменного резистора 9, а выход нодсоедицен через резистор 15 к инвертирующему входу усилителя 1. К цепям управления электропривода 16 через резисторы 17 в 19 подключены соответственно выход выходного интегратора 14 и подвижные коцтакть. переменных резисторов 6 и 13. Цепь лицейцог обратной связи в основном варианте содержит охваченный через резистор 20 обра; цой связью усилитель - инвертор 21, вход которого через резистор 22 подключен к подвижному контакту переменного резистора 9, выход нагружен переменным резистором 13 и резистором 23 и через резистор 24 подключен ко входу 1 силцтеля 1. На чертежах обозначены опорные потенциалы Е, и Еог, общие для опорных элементов 4 и 11 Ц - скорость приводимого механизма, сигналы управления. 1.1 - входной, 11 - за- дапцОГО рывка, заданного ускорения инверсный 10 и прямые Ц и г, 1.1 - задишой 4скорости, 1 о ". 17 - фиксированные моменты времени.Устройство работает следующим образом, Если на вход задающего устройства в момент времени 10 подать сигнал 15, то ца выходе усилителя 1, благодаря обратной связи через опорный элемент 4 мгцовецно установится постоянное по величине напряжение, практически равное опорному потенциалу Ео, или Еоаг, Часть этого напряжения, определяемая положением подвижного контакта переменного резистора 6 и представляющая собой сигнал заданного рывка 11, поступит на вход промежуточного интегратора 8. В результате на его выходе напряжение начинает возрастать по линейному закону с интенсивностью, пропорциональной сигналу 5 Часть этого напряжения, определяемая положением подвижного контакта переменного резистора 9 и представляющая собой инверсный сигнал заданного ускорения - 11 поступает на вход выходного интегратора 14 и усилителя-инвертора 21, выполняющего операцию инвертирования и масштабного преобразования, Поэтому сигнал заданной скорости П ца выходе интегратора 14 начинает возрастать по параболическому закону с возрастающей интенсивностью, а сигналы У о 1 и Яг копируют форму сигнала У но в других масштабах и.противоположцой полярности. В момент времени , когда напряжение на выходе промежуточного интегратора 8 достигнет величины опорного потенциала Еили Е,г, гступает в работу обратная связь через опорный элемент 11, и сигнал Уг обращается в нуль. Сигналы - О, 3, и Иаг будут сохраняться постоянными, а сигнал О 1, начнет возрастать по линейному закону. В момент времени 1 г благодаря возрастанию сигнала Х, сумма токов обратных связей через резисторы 15 и 24 превзойдет по величине входной ток через резистор 5, и ца выходе усилителя.1 вновь появится напряжение, равное опор ному потенциалу Е, или Е 0 пг. но противоположной полярности. Сигналы - Цс 3 и Чы 0 начнут. уменьшаться по линейному закону, асигнал О, будет продолжать возрастать, но уже по параболическому закону с убываюцей интенсивностью. И момент времени 1 з сигналы О, 1 а., и 1 сг. уменьшатся до нуля,а сигнал 4 О, достигнет установившейся величины, Сигнал У, обратится в нуль, и переходнь 1 й процесс в устройстве закончится. Аналогичным образом протекают процессы в устройстве при сиятии сигнала Г 6. Этому соогветствует интервал .времени 1 - 17. Чтобы переходный процесс в задающем устроистве на интервалах времени 1 г - 1, и 16 - 17 протекал оппсашым образом,токи обратных связей через резисторы 15 и 24 должны быть .между собои определенным образом соразмерены,. а именно: максимальная интенсивность изменения тока, протекаюгцего через резистор 15; должна быть вдвое больше интенсивности изменения тока, протекающего через резистор 24. Эта соразмерность не нарушается цри изменении положения подвижного контакта переменного резистора 9, благодаря которому устанавливается требуемая вели.606195 формула изобретения Задающее устройство для электропривода,содержащее последовательно соединенные через переменные резисторы усилитель с опорнымэлементом в цени обратной:связи, промежуточный интегратор и выходной интегратор, выходкоторого подключен к цепям управления элек.тропривода, отличающееся тем, что, с цельюформирования закона изменения скорости,близкого к оптимальному и упрощения настройки электропривода на требуемый режим, выход.промежуточного интегратора подключен черездополнительный опорный элемент ко входу усилителя, подвижный контакт переменного резистора на выходе промежуточного интегратораподсоединен также к охватывающей усилительЭ 5 н промежуточный интегратор цепи линейной обратной связи, содержащеи переменныи резистор, подвижный контакт которого механическисвязан с подвижным контактом переменногорезистора на выходе усилителя, причем обаконтакта подключены к цепям управления элек 4 о. тропривода, а опорные элементы имеют общиеопорные потенциалы.Источники информации, принять 1 е во внимание при экспертизе:1. АЕО М 1 е 11 ппдеп, 1967,5, с. 260 -264,2. Патент Великобритании1.158.144,кл. б 3 К (Н 02 Р 500), 1969,5чина ускорения приводимого механизма, Прн этом отношение сопротивлений переменного ре. зистора 9 и резистора 10 определяет диапазон регулирования ускорения. Эта соразмерность не нарушается и при изменении положения механически связанных подвижных контактов секциЯ переменных резисторов 6 и 13, благодаря которому устанавливается требуемая величина рывка приводимого механизма, так как отношения сопротивлений переменного резис 1 ора 6 и резистора 7, переменного резистора 3 и резистора 23, определяющие диапазон регулирования рывка, приняты равными. Чтобы усилитель - ипвертор 21 при максимальной величине сигнала - 5 а и минимальной величине сигнала Чне заходил в зону насыщения, сопротивления резисторов 22 н 20 пркняты в таком же отношении.Таким образом, в устройстве обеспечивается возможность независимой регулировки вручную ускорения и рывка приводимого механизма, что существенно упрощает настройку системы на требуемый режим.Указанная соразмерность токов обратных связей в задающем устройстве не нарушается также и при изменении. величины опорных потенциалов Ес и Е. Поэтому, воздействуя на эти потенциалы, можно осуществлять в функции необходимых параметров автоматическую коррекцию ускорения и рывка приводимого механизма, что расширяет возможность системы управления, придавая ей адаптивные свойства.Закон изменения сигнала Ц совпадает с желаемым, т. е. оптимальным законом изменения скорости 0 приводимого механизма. Однако, если к цепям управления электропривода 16 подключить только этот сигнал, он будет отработан с погрешностями,. пропорциональнымн заданным ускорению и рывку, т, е. закон изменения скорости Обудет отличаться от оптимального, Поэтому для компенсации этих погрешностей к цепям управления электропривода 16 подключены сигналы заданных ускорения и рывка, необходимая величина которьх устанавливается с помощью резисторов 18 и 19,Благодаря тому, что этн сигналы вводятся путем подключения к цепям управления электро привода 16 механически связанных подвижных контактов переменных резисторов 6 и 13, при регулировке ускорения и рывка не возникает потребность в изменении резисторов 18 и 19. бТаким образом, в устройстве обеспечивается формирование близкого к оптимальному закона изменения скорости приводимого меха.низма.Если цепи управления электропривода 16имеют инвертирующий н неинвертнрующнй входы или по крайней мере . два независимых входа, то цепь линейной обратной связи может быть упрощена (фиг. 3) за счет исключения усилителя-инвертора 21, так как отпадает необходимость инвертировать сигналВ упрощенной цепи линейной обратной связи резистор 23 выбирается таким образом, чтобы отношение максимальной величины сопротивления переменного резистора 13 к результирующему сопротивлению резисторов 23 и 24 сохра нялось таким же, как и отношение сопротивлений переменного резистора б и резистора 7.б 06195 1 и 1 1 г иа фиг. ИПИ Государственногоно дела м из13035, Москва, Ж Филиал ППП Патент Редактор В. фельдманЗаказ 246442 Составитель В. ТкачТехред О. ЛуговаяТираж 892 комитета Со брстеннй и -35, Раушска г Ужгород ко Корректор Н. Тупица Подписное ета Министров ССоткрытийнаб, д, 45ул. Проектная, 4