Устройство для управления двумя группами электродвигателей

(51) Н 02 Р 5/46 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЖОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(21) Ленинградский ордена Ленинаэлектротехнический институтим, В.И. Ульянова (Ленина)(56) 1. Чоп ЕЛ 8 аг ВоЬа РцЬгцщ,цпс 1Ке 8 е 1 цп 8 Ецг Войегв айаг.1 опеп. - "БевепвЕе 1 всЬвдГг.", 1974, 48,Не 1 г 11.2. Авторское свидетельство СССРВ 982172, кл. Н 02 Р 5/46, 1981.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯДВУМЯ ГРУППАИИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ, содержащее регулятор частоты, к выходу,801115193 А которого подключены формирователи напряжения смещения и нелинейный блок с зоной нечувствительности, и индивидуальные для каждого электродвигателя регуляторы тдка, первые входы которых связаны с выходом нелинейного блока с зоной нечувствителый)сти, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности управления и снижения ударных нагрузок, в него введены блоки ограничения и нелинейные блоки по числу групп электродвигателей, причем к выходу каждого формирователя.напряжения смещения подключены входы нелинейного блока и блока ограничения, выходы которых соединены Е с вторыми входами соответствующих . регуляторов тока.11151 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано всистемах подчиненного регулирования,преимущественно для радиотелескопов,в которых на общий выходной вал механизма работают две группы двигателейс питанием их от индивидуальных тиристорных преобразователей,Известно устройство для управлениядвумя группами электродвигателей, 1 Ов котором на зубчатый венец главнойоси механизма действуют две парыдвигателей, причем одна пара вращает зубчатый венец, а другая - тормозит, При другом направлении вращения 15функции групп двигателей меняются,благодаря чему изменение направлениявращения осуществляется без переходачерез зазор И 3.Недостатком этого устройства явля" 20ются низкие энергетические показатели, обусловленные необходимостью преодолевания ведомыми электродвигателями момента сопротивления, создаваемого тормозными электродвигателями по 25всей зоне работы. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для управления двумя группами электродвигателей, содержащее регулятор частоты, к выходу которого подключены формирователи напряжения смещения и нелинейный блок с зоной нечувствительности, и индивидуаль-. ные для каждого электродвигателя регуляторы тока, первые входы которых связаны с выходом нелинейного блошка с зоной нечувствительности. При отсутствии управляющего сигнала обе группы электродвигателей создают рав.4 О ный, противоположно направленный момент. При увеличении сигнала управления возрастает момент на ведущей группе электродвигателей, а на тормозящей - уменьшается, При достижении 45 моментом ведущей группы номинального значения ток тормозящей группы меняет знак, и при дальнейшем увеличении сигнала управления момент второй группы электродвигателей увеличивается, увеличивая суммарный момент, приведенный к нагрузке. Распределение напряжения регулятора частоты между регуляторами тока, обеспечивающее .нелинейное распределение нагрузки 55 между группами электродвигателей, осуществляется с помощью Формирователей напряжения смещения Г 23. 93 1Однако в известном устройстве обе группы двигателей работают с выборкой мертвого хода в зацеплении до значения моментов нагрузки на механизме: М 4 0,5 Мцс где М - внешний момент нагрузки,приложенный к механизму; Мщ - максимальное значение внешнего момента нагрузки.Когда момент нагрузки достигнетзначения М = 0,5 М,щ ток тормозящей группы электродвигателей меняетзнак, и они переходят через зазор,что сопровождается ударными нагруэ"ками в редукторе. При значении момента нагрузки М ) 0,5 Мк обе группы работают в двигательном режиме,при этом режим работы с выборкоймертвого хода нарушается, что снижает точность управления,Целью изобретения является повышение точности управления и снижение ударных нагрузокПоставленная цель достигаетсятем, что в устройство для управлениядвумя группами электродвигателей,содержащее регулятор частоты, к выходу которого подключены формирователи напряжения смещения и нелинейный блок с зоной нечувствительности,и индивидуальные для каждого электродвигателя регуляторы тока, первыевходы которых связаны с выходом нелинейного блока с зоной нечувствительности, введены блоки ограничения инелинейные блоки по числу группэлектродвигателей, причем к выходукаждого формирователя напряжениясмещения подключены входы блока ограничения и нелинейного блока, выходыкоторых соединены с вторыми входамисоответствующих регуляторов тока.1На фиг, 1 представлена блок-схемаустройства (для случая четырех электродвигателей); на фиг, 2 - вид статических нагрузочных характеристикэлектропривода, обеспечивающих работудвигателей в распор; на фиг. 3 - видхарактеристик формирователей напряжения смещения; на фиг. 4 - вид характеристик нелинейных блоков и блоковограничения.Устройство содержит регулятор 1частоты, соединенный через формирователи 2 и 3 напряжения смещения с входами нелинейных блоков 4 и 5 и блоков6 и 7 ограничения соответственно, а также нелинейный блок 8 с зоной нечувствительности, включенный между выходом регулятора 1 частоты и входами регуляторов 9-12 тока, .Выходы нелинейных блоков 4 и 5 и блоков 6 и 7 ограничения соединены с вторыми входами регуляторов 9-12 тока соответственно.На фиг, 2 обозначены: момент М 10 нагрузки, момент М, развиваемый двигателем, максимальный момент М нагрузки, номинальный момент "максИ двигателя, коэффициенты К -К наклона статических нагрузочных характеристик электродвигателей.Сигнал регулятора 1 частоты в системе подчиненного регулирования в статике пропорционален внешнему моменту нагрузки, поэтому коэффициенты 2 О наклона и вид характеристик формирователей 2 и 3 напряжения смещения нелинейных блоков 4 и 5 и блоков 6 и 7 ограничения определяются из статических нагрузочных характеристик 25 электропривода.Обозначение и значения коэффициентов наклона характеристик формирователей 2 и 3 напряжения смещения и статических нагрузочных характеристик электропривода. совпадают. Коэффициенты наклона характеристик нелинейных блоков 4 и 5 могут быть определены следующим образом:К 1 К КК = - ; К = - ; К 355К = -К 9 = - где Кэ-К 9 - коэфК 2. йВ К9 К ффициенты наклона характеристик нелинейных блоков 4 и 5.Сигнал регулятора 1 частоты, в статике пропорциональный моменту М нагрузки, через формирователи 2 и 3 напряжения смещения н нелинейные блоки 4 и 5 подается на входы регуляторов 9-12 тока и задает токи двигателей в зависимости от величины внешнего момента нагрузки. Нелинейные блоки 4 и 5 и блоки 6 и 7 ограничения выполнены на интег ральных операционных усилителях.Необходимые коэффициенты наклона характеристик нелинейных блоков уста-. навливаются подбором резисторов во входных цепях операционных усилителей 55Ограничение величины выходного напряжения на выходе блоков 6 и 7 ограничения выполнено с помощью двух стабилитронов, включенных встречно между входом и выходом операционного усилителя.Устройство работает следующим образом,.Напряжение с выхода регулятора 1 частоты, пропорциональное внешнему моменту нагрузки, подается на вход регулятора 12 тока через формирователь 3 напряжения смещения и нелинейный блок 5, на вход регулятора 11 тока - через формирователь 3 напряжения смещения и блок 7 ограничения, на вход регулятора 10 тока - через формирователь 2 напряжения смещения и блок 6 ограничения, на вход регулятора 9 тока - через формирователь 2 напряжения смещения и нелинейный блок 4, Характеристики формирователей 2 и 3 напряжения смещения, нелинейных блоков 4 и 5 и блоков 6 и 7 ограничения обеспечивают изменение напряжения на входах регуляторов 9-12 тока, следовательно, и моментов нагрузки каждого двигателя в соответствии с характеристикой распора (фиг. 2). При отсутствии внешнего момента нагрузки две пары двигателей создают равный противоположно направленный момент (фиг. 2, точки е, Г). При увеличении нагрузки возрастает момент на ведущей паре электродвигателей (фиг, 2, участок характеристики ей), а на тормозящей - уменьшается (фиг.2, участок характеристики Го Гь ), При достижении ведущими электродвигателями значения момента, равного номинальному (точка Й), ток одного из двигателей, работающих в тормозном режиме, меняет свое значение на противоположное, и двигатель переходит через зазор (фиг. 2, точка а ). При дальнейшем увеличении нагрузки его момент возрастает, увеличивая суммарный момент, приведенный к нагрузке. Когда момент двигателя, перешедшего через зазор, достигает значения, равного номинальному (фиг, 2, точка с), второй двигатель, работавший в тормозном режиме, переходит через зазор (фиг, 2, точка в) и при дальнейшем увеличении нагрузки его момент возрастает, увеличивая суммарный момент, приведенный к нагрузке, т.е. устройство работает так, что с увеличением значения внешнего момента нагрузки до максимального двигатели, создавав-шие тормозной момент, переходят через зазор поочередно при значениях моментов нагрузки И = 0,5 Мд (первый двигатель) и М = 0,75 Мд (второй двигатель). При изменении знака внешнего момента система работает аналогично вследствие симметричности характеристик. распора.Таким образом расширяется область моментов нагрузки, при которых не ,нарушается работа двигателей с выборкой мертвого хода до значения И = = 0,75 Имчто обуславливает повышение точности регулирования. При возрастании момента нагрузки двигатели переходят через зазор поочеред- но, в результате чего уменьшаются ударные нагрузки в редукторе, а следовательно, увеличивается срок его5 службы. В результате применения данногоустройства повышается точность регулирования эа счет уменьшения ошибки в 5-10 раз. Из-эа более плавного перехода через зазор уменьшается бросок тока двигателя на 307 и таким образом улучшаются условия работы редуктора, повышается надежность элект 15 ромеханической системы.1115193 Ву,К Ф 1 Х Реда 788/42 Тираж 666 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, МоскваХ(-35, Раушская наб д. 4/5 ак ал ПЛП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная Составитель Н. КореваИ, Николайчук Техред З,Палий Корректор Е. Сирохма