Устройство для регулирования вентильного электропривода

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистицеских Республик(22) Заявлено 04.11,76 (21) 2419331/24-07с присоединением заявки Фо сударстеенный квинте СССР ио делам нзабретеннй н етнрытнйОпубликовано 05.05,79. БЮллетень17Дата опубликования описания 15.05.79. бак,В. П. Шипилло, 1 О, С, Зинин, С. И. Дрейслер, Я. В В, А. Гончарова и В. В. Ерисова 72) Авторы изобретвии ковский ордена Лен им, В.(54) УСТРОЛСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАН ЭЛЕКТРОПРИВОДАЕНТИЛЬНОГ Изобретение относится к автоматизированным электроприводам и может быть использовано в устройствах автоматического регулирования быстродействуюших вентильных электроппиводов различного назначения. 5Известно усТройство для регулирования вентильного электропривода с позиционным регулированием частоты врашения и тока и фильтром в цепи обратной связи по току 1. Недостатком этого устройства являет. ся необходимость включения фильтра между 1 О выходом датчика тока и входом регулятора тока, что вносит дополнительную инерцйон- ность, снижающую быстродействие электро- привода.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для регулирования вентильного электропривода с системой импульсно - фазового управления, содержащее регулятор частоты вращения и подчиненный ему регулятор тока, датчик тока и 2 О синхронизированный фильтр, включенный в цепь обратной связи по току и соединенный своим входом с датчиком тока, выходом - с регулятором тока, а синхронизиа политехнический институЛенина руюшим входом - с выходом системы импульсно - фазового управления 2,Для получения на выходе синхронизированного фильтра сигнала, соответствующего кривой тока нагрузки без пульсации, в известном устройстве использованы два канала, каждый из которых содержит полупроводниковый ключ, запоминающий конденсатор и инерционный элемент, обеспечиваюший запоминание амплитудного значения пульсации тока нагрузки на фиксированное время Ь 1, отсчитываемое от момента включения очередного вентиля. Наличие двух каналов приводит к возникновению пульсаций, связанных с .неизбежным разбросом параметров их элементов, что снижает точность работы устройства регулирования. Кроме того, запоминание амплитудного значения пульсации тока на фиксированное время Ь 1, сохраняющегося постоянным независимо от режима работы вентильного преобразователя, приводит к появлению добавочного запаздывания в режиме прерывистого тока или к провалам в выходном сигнале фильтра в режиме непрерывного тока.Целью изобретения является повышениеточности регулирования и быстродействияустройства. Эта цель достигается тем, что в устройстве, содержащем регулятор частоты вращения и подчиненный регулятор тока, датчиктока и синхронизированный фильтр, вклюценный в цепь обратной связи по току и соединенный своим входом с датчиком тока, а выходомс регулятором тока, синхронизирующий вход фильтра соединен с выходом дополнительно введенного в состав устройства блока фиксации момента возникновения амплитудного значения пульсации то, ка с двумя входами, первый вход которогоподключен к выходу датчика тока, а второйвход - к выходу системы импульсно - фазового управления.Блок фиксации момента возникновенияамплитудного значения пульсации тока содержит включенные в цепь его второго входа и в цепи выхода первый и второй ждущие мультивибраторы, включенные на входе второго ждущего мультивибратора нуль -орган и на выходе первого ждущего мультивибратора - импульсный трайсформатор,включенные параллельно первому входууказанного блока и входу нуль в орг первый и второй резисторы, а также транзисторный ключ, диод и конденсатор, причемодин вывод конденсатора соединен со входом нуль - органа, а второй его вывод - скатодом диода, зашунтированный транзисторным ключом, управляющий вход которого подключен к выходу импульсного транс.форматора, а анод диода соединен с первым входом блока фиксации моментов возникновения амплитудного значения пульсации тока.,Синхронизированный фильтр содержит-выйолненные на транзисторах различноготипа проводимости два ключа, соединенныхс их коллекторами, выходной запоминающийконденсатор, включенный между их эмиттерами и входами синхронизированногофильтра, параллельно которому включен резистор, два диода, а также подключенныйдвумя вторичными обмотками к управляющим цепям указанных ключей импульсныйтрансформатор, первичная обмотка которого является синхронизирующим входомфильтра.На фиг. 1 представлена блок - схеМа устройства для регулирования вентильногоэлектропривода; на фиг. 2 - принципиальная схема блока фиксации момента воз-никновения амплитудного значения пульсации тока; на фиг. 3 - принципиальная схема синхронизированного фильтра; на фиг, 4 -диаграммы, поясняющие работу устройства.Устройство для регулирования вентильного электропривода содержит регуляторчастоты вращения 1, пропорционально в интегральный регулятор тока 2, подключенный к системе импульсно - фазового управ 40 45 50 55 Синхронизированный фильтр 4 содержит два выполненных на транзисторах различного типа проводимости ключа 20, 21 и выходной запоминающий конденсатор 22. При этом один вывод конденсатора 22 соединен с коллектором транзистора ключа 20, эмиттер которого подключен к катоду диода 23 и через одну вторичную обмотку импульсного трансформатора 24 к базе этого транзистора, и коллектором транзистора ключа 21, эмиттер которого подсоединен через другую вторичную обмотку импульсного трансформатора 24 к базе этого транзистора и к аноду диода 25, своим катодом подключенного к аноду диода 23 и одному выводу резистора 26, включенного параллельно входу фильтра. Первичная обмотка импульсного трансформатора 24 является синхронизирующим входом фильтра, а его вторичные обмотки подключены к управляющим цепям эмиттер - база ключей 20 и 21,Устройство работает следующим образом,ления 3, На вход регулятора тока 2 подключен выход синхронизированного фйльтра 4, вход которого соединен через датчик тока 5 с трансформатором тока 6. Датчик тока 5 5 может быть подключен к шунту (показанона чертеже пунктирной линией), включенному в цепь нагрузки вентильного преобразователя. Синхронизирующий вход фильтра 4 подключен к выходу блока фиксации 7 момента возникновения амплитудного значения пульсации тока, один вход которого подключен к выходу датчика тока 5, а другой - к выходу системы импульсно - фазового управления 3 вентильного преобразователя 8, включенного в цепь якоря двигателя 9, связанного с тахогенератором 10.В блоке фиксации момента возникновения амплитудного значения пульсации тока конденсатор 11 соединен с катодом диода 12, зашунтированного транзисторным ключом 13, эмиттер которого подключен к 20 катоду диода 12 и через вторичную омботкуимпульсного трансформатора 14 к базе трансформатора этого ключа, а анод диода 12 соединен с коллектором транзистора и включенным параллельно первому входу указанного блока первым резистором 15: Второй резистор 16 включен параллельно входу нуль в орга 17, к которому подключен также первый вывод конденсатора 11,.второй вывод которого соединен с катодом диода 12. Выход нуль - органа 17 подклюзо чен ко входу второго ждущего мультивибратора 18, выход которого является выхо-дом блока фиксации 7 момента возникнове-; ния амплитудного значения пульсации то- .ка. Первичная обмотка импульсного трансформатора 14 включена на выход первого з 5 ждущего мультивибратора 19, включенногов цепи второго входа указанного блока 7, соединенного с выходом системы импульсно - фазового управления 3.Формула изобретения 15 35 4045 50 На вход регулятора частоты вращенияподается разность сигналов задания 1 з и сигнала обратной связи по скорости Б, а выходной сигнал регулятора частоты вращения 1 сравнивается с сигналом обратной связи по току 1.т и подается на вход регулятора тока 2, выходной сигнал которого воздействует на систему импульсно в фазового управления 3, Сигнал обратной связи 1 т формируется в синхронизированном фильтре 4, на .один вход которого подается сигнал 15, пропорциональный токовому сигналу, от датчика тока 5, и синхронизирующий сигнал 1 симхр. с выхода блока фиксации момента возникновения амплитудного значения пульсации тока 7,В исходном состоянии транзисторныйключ 13 блока фиксации 7 заперт. Пульси-, рующий входной сигнал Б 5, пропорциональный току нагрузки вентильного преобразователя, заряжает конденсатор 11 через диод 12 до напряжения, соответствующего амплитудному значению очередной пульсации входного сигнала. В момент достижения амплитудного значения зарядный ток конденсатора 11 спадает до нуля, падение напряжения на втором резисторе 16 становится равным нулю и срабатывает нуль - орган 17, запускающий второй ждущий мультивибратор 18. Выходной импульс второго ждущего мультивибратора 18 через импульсный трансформатор 24 поступает на управляющие цепи ключей 20, 21 синхронизированного фильтра. При этом происходит заряд выходного запоминающего конденсатора 22 через диод 23 и транзистор ключа 20 до уровня напряжения входного сигнала, соответствующего амплитудному значению очередной пульсации тока, Это значение напряжения запоминается до прихода следующего импульса от второго ждущего мультивибратора 18. В момент появления выходного импульса от системы импульсно - фазового управления 3 запускается первый ждущий мультивибратор9, и выходной импульс - через импульсный трансформатор 14 открывает транзисторный ключ 13. Происходит разряд конденсатора 11 через открытый транзисторный ключ 13 и первый резистор 15 блока 7. Следующая пульсация токового сигнала снова заряжает конденсатор 11 до амплитудного значения, запуская через нуль- орган 17 второй ждущий мультивибратор 18.При подаче на транзисторы ключей 20, 21 следующего открывающего импульса про- исходит выравнивание напряжения на выходном запоминающем конденсаторе 22 до уровня входного. Если уровень входного напряжения выше уровня напряжения на этом конденсаторе 22, т. е. а мплитудное значение последующей пульсации тока больше, чем предыдущей, происходит подзаряд выходного запоминающего конденсатора 22 через диод 23 и транзистор ключа 20. Если уровень входного напряжения ниже уровня напряжения на этом конденсаторе, то происходит его разряд через диод 25 и транзистор ключа 1.Использование в устройстве для регулирования вентильного электропривода блокафиксации момента возникновения амплитудного значения пульсации тока, управляющего работой синхронизированного фильтра,позволяет повысить точность регулирования за счет повышения точности получениявыходного сигнала синхронизированногофильтра и быстродействие устройства засчет ликвидации запаздывания в режимепрерывистого тока,1. Устройство для регулирования вентильного электропривода с системой импульсно - фазового управления, содержащее регулятор частоты вращения и подчиненный регулятор тока, датчик тока и синхронизи. рованный фильтр, цключенный в цепь обратной связи по току и соединенный своим входом с датчиком тока, а выходом - с регулятором тока, отличающееся тем, что, с 25целью повышения точности регулирования и быстродействия устройства, синхронизирующий вход фильтра соединен с выходом дополнительно введенного в состав устройства блока фиксации момента возникновения амплитудного значения пульсации тока ЗО с двумя входами, первый вход которого подключен к выходу датчика тока, а второй - к выходу системы импульсно в фазово управления.2. Устройство по п. 1, отличающеесятем, что блок фиксации момента возникновения амплитудного значения пульсации тока содержит включенные в цепи его второго входа и в цепи выхода первый и второй ждущие мультивибраторы, включенные на входе второго ждущего мультивибратора нуль - орган и на выходе первого ждущего мультивибратора - импульсный трансформатор, включенные параллельно первому входу указанного блока и входу нуль в орга первый и второй резисторы, а также транзисторный ключ, диод и конденсатор, причем один вывод конденсатора соединен со входом нуль в орга, а второй его вывод - с катодом диода, зашунтированным транзисторным ключом, управляющий вход которого подключен к выходу импульсного трансформатора, а анод диода соединен с первым входом блока фиксации момента возникновения амплитудного значения пульсации тока. 3, Устройство по п. 1, отличающееся тем, что синхронизированный фильтр содержит выполненные на транзисторах различного типа проводимости два ключа, соединенный с их коллекторами выходной запоминающий конденсатор и включенные между их эмиттерами и входом синхронизированного фильт1. Справочник по проектированию электропривода, силовых и осветительных установок. Под ред. Большама Я. М Круповича В. И., Самовера М, Л., М., Энергия, 975, с. 283, рис. 2 - 197. 2. Патент ПНР67823, ил . 21 с, 59 - 01,1973. Фиг,Составитель В. ТкачТехред О. ЛуговаяТираж 856И Государственного комитеделам изобретений и откосква, Ж - 35, РаушскаяПатент, г. Ужгород, ул Редактор В. фельдманЗаказ 2504/60 ЦНИИ по 113035,филиал ПП661702 " ра, параллельно которому включен резистор, два диода, а также подключенный двумя вторичным обмотками к управляющим цепям указанных ключей импульсный трансформатор, первичная обмотка которого является синхронизирующим входом фильтра,Источники информации, принятые во вни- .мание при экспертизе нкоКорректор М. ПоПодписноета СССРытийаб д. 4/5Проектная, 4