Устройство для управления электродвигателем позиционного электропривода

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 09) 4 Н/06 ЫЙ КОМИТЕТ СССРБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ГОСУДАРСТ ПО ДЕЛАМ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ о и зависи- фактом сколь осле отН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(46) 30. 04. 87, Бюл. 9 16 (71) Киевский институт автоматики им. ХХУ съезда КПСС(53) 621.316.718.5 (088.8) (56) Лебедев Е.В, и др. Управление вентильным электроприводом постоянного тока. М.: Энергия, 1970, с. 90Авторское свидетельство СССР 11- 1053249, кЛ. Н 02 Р 5/06, 1981.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ ПОЗИЦИОННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА(57) Изобретение относится к электротехнике и м.б, использовано в позиционных или следящих электроприводах,в частности в системах позиционногоуправления механизмами прокатных станов. Целью изобретения является повышение быстродействия. В блоке 2 сравнения происходит вычисление рассогласования между заданием на положе)1307523 А ние механизма от задатчика 1 и фактическим положением механизма от цифрвого датчика 7 положения, При наличии рассогласования через компаратор8 срабатывает реле 9, замыкается егок нтакт 5, и на вход контура 6 регул рования скорости электродвигателяподается сигнал, пропорциональныйрассогласованию, Величина начальногорассогласования запоминается в блоке 10 коррекции фазовых траекторий.За фиксированное время на этапе разгона этот код изменяется пропорционально ускорению и статическому моменту. Изменяется выходное сопротивление блока 10, которое является сопротивлением обратной связи операционного усилителя 4 с параболичес-.кой характеристикой. Уточнение с помощью блока 10 коэффициента передачи перационного усилителя 4ости от внешних возмущающиов позволяет исключить ре жения на этапе торможения,работки рассогласования конреле 9 размыкается, 3 ил.Изобретение относится к электротехнике и может быть использованов позиционных или следящих электроприводах, в частности в системах позиционного управления механизмамипрокатных станов.Целью изобретения является повышение быстродействия устройства.На фиг,1 приведена структурнаясхема устройства; на фиг,2 - принципиальная электрическая схема блокакоррекции фазовых траекторий; нафиг.З - фазовая траектория скоростиотработки и график изменения токаякоря электродвигателя в функции рассогласования.Устройство содержит последовательно соединенные задатчик 1 положения,блок 2 сравнения, цифроаналоговыйпреобразователь 3, операционный усилитель 4 с параболической характеристикой, замыкающийся контакт 5, контур 6 регулирования скорости и датчик 7 положения механизма. Выход дат 25чика 7 положения механизма подключенк инверсному входу блока 2 сравнения,второй выход цифроаналогового преобразователя 3 подключен к входу компаратора 8, выход которого соединен собмоткой реле 9.,30Кроме того, в устройство входит блок 1 О коррекции фазовых траекторий, содержащий триггер 11, Б-вход которого и первый вход логического элемента 12 И-НЕ соединены с младшимразрядом входа блока 10, К-вход триггера 11 соединен с инверсным выходом первого ждущего мультивибратора 13 и синхронизирующим входом счетчика 40 14 импульсов. Вход установки в нуль счетчика 14 импульсов соединен со входом первого ждущего мультивибратора 13 и с ключем 15 сброса,. Прямой выход триггера 11 подключен к входу 45 второго ждущего мультивибратора 16, выход которого соединен с вторым входом логического элемента 12 И-НЕ. Выход логического элемента 12 И-НЕ подключен к счетному входу счетчика 14 импульсов, выходы параллельного кода которого соединенны с входами цифроаналогового преобразователя 17 блока 1 О коррекции фазовых траекторий. Входы записи параллельного кода счетчика 14 импульсов образуют вход блока 1 О. Первый выход цифроаналогового преобразователя 17 блока 1 О подключен к одному выводу первого переменного резистора 18, другой вывод которого соединен с одним выводом второго переменного резистора 19 и образует первый выход блока 10. Второй выход цифроаналогового преобразователя 17 соединен с другим выводом второго переменного резистора 19 и образует второй выход блока О, Вход блока 10 коррекции фазовых траекторий подключен к выходу блока 2 сравнения, выходы блока 10 коррекции фазовых траекторий подключены параллельно операционному усилителю 4 с параболической характеристикой,Устройство работает следующим образом. В блоке 2 сравнения происходит вычисление рассогласования между заданием на положение механизма от задатчика 1 и фактическим положением механизма от цифрового датчика 7 положения. При наличии рассогласования через усилитель -компаратор 8 срабатывает реле 9, его контакт 5 размыкается и на вход контура 6 регулирования скорости подается сигнал, зависящий от рассогласования, Величина начального рассогласования запоминается в счетчике 14 блока 10 коррекции фазовых траекторий. На этапе разгона (участок 1 фиг.З) регулятор скорости находится в насыщении. За фиксированное время на этапе разгона (участок 1 а фиг.З) определится величина перемещения, В зависимости от величины укаэанного перемещения изменяется код, записанный в счетчике 14 блока 1 О. Величинауказанного перемещения пропорциональна ускорению, которое, в свою очередь, пропорционально статическому моменту. Таким образом, код, хранимый в счетчике 14 блока 10, пропорционален величине начального рассогласования и величине статическогомомента, а выходное сопротивление блока 10 пропорционально коду счетчика 14, Выходное сопротивление блока 10 является сопротивлением обратной связи операционного усилителя 4 с параболической характеристикой,С увеличением рассогласования величина выходного сопротивления блока 10 увеличивается и, так как выходное сопротивление блока является сопротивлением обратной связи операционного усилителя 4, то коэффициент передачи усилителя увеличивается, что3075 предполагает увеличение интенсивности торможения, т. е. эквивалентноеускорение и коэффициент заполнениятоковой диаграммы увеличились, Посленачала движения величина сопротивления корректируется в функцию интенсивности разгона,При увеличении статического момента путь, проходимый механизмом зафиксированное время, уменьшается, 10число, хранимое в счетчике 14, уменьшается в меньшей степени, чем на холостом ходу, и, следовательно, коэффициент передачи операционного усилителя при наличии статического момента будет больше, чем при отсутствиинагрузки. После отработки рассогласования контакт 5 реле 9 размыкается,Момент времени перевода электропривода из режима разгона в режим 20торможения определяется усилителем4 с параболической характеристикой.Уточнение с помощью блока 1 О коэффициента передачи усилителя 4 в зависимости от внешних возмущающих фак торов позволяет исключить режим скольжения на этапе торможения,Блок 10 коррекции фазовых траекторйй работает следующим образом,При замыкании ключа 15 сброса раз решается работа счетчика 14 и формируется отрицательный импульс на выходе первого ждущего мультивибратора13, который устанавливает триггер 11в начальное состояние и разрешает эапись параллельного многоразрядногокода положения в счетчик 14. На Явход триггера 11. и первый вход логического элемента 12 И-НЕ поступаетпоследовательный код, пропорциональ Оный частоте следования импульсов млад"шего разряда датчика 7 положения(предполагается, что величина задания на отработку в процессе отработки рассогласования неизменна). Насчетный вход счетчика 14 импульсовпоступает количество импульсов, пропорциональное перемещению механизмаза время, задаваемое длительностьюимпульса второго ждущего мультивибраОтора 1 б, При положительном статическом моменте используется вычитающийвход счетчика 14, при отрицательномсуммирующий вход. После окончанияимпульса второго ждущего мультивибра тора 16, в счетчике 14 импульсов хранится код, пропорциональный начальному рассогласованию и перемещению ме 23 4ханизма на этапе разгона за фиксированное время. Код, хранимый в счетчи" ке 14, преобразуется в цифроаналоговом преобразователе 17 в аналоговую величину изменения выходного сопротивления. Подстроечные резисторы 18, 19 обеспечивают, согласование параметров цифроаналогового преобразователя 17 и операционного усилителя 4,Таким образом, устройство позволяет изменять характеристику контура положения в зависимости от возмущающих воздействий и тем самым получать максимальное быстродействие электро- привода и улучшать его энергосиловые характеристики. Формула из обретения Устройство для управления электродвигателем позиционного электропривода, содержащее последовательно соединенные задатчик положения, блок сравнения, цифроаналоговый преобразователь, операционный усилитель с пара" болической характеристикой, замыкающийся контакт реле, контур регулирования скорости электродвигателя и датчик положения механизма, выходдатчика положения механизма подключен к инверсному входу блока сравнения, второй выход цифроаналоговогопреобразователя связан с входом компаратора, выход которого подключенк обмотке реле, о т л и ч а ю щ е е -с я тем, что, с целью повышениябыстродействия, в него введен блоккоррекции фазовых траекторий, содержащий триггер, два ждущих мультивибратора, ключ сброса, логический элемент И-НЕ, счетчик импульсов, цифроаналоговый преобразователь и двапеременных резистора, причем Я-входтриггера и первый вход логическогоэлемента И-НЕ соединены с младщимразрядом входа блока коррекции фазовых траекторий, К-вход триггера соединен с инверсным выходом первогождущего мультивибратора и синхронизирующим входом счетчика импульсов,вход установки в "0 которого соединен с входом первого ждущего мультивибратора и с ключем сброса, прямойвыход триггера подключен к входувторого ждущего мультивибратора, выход которого соединен со вторым входом логического элемента И-НЕ, выхо- .дом подключенного к счетному входу1 ЗОсчетчика импульсов, выходы параллельного кода которого соединены с входами цифроаналогового преобразователя блока коррекции фазовых траекторий, входы записи параллельного кода образуют вход блока коррекциу фазовых траекторий, первый выход цифроаналогового преобразователя блока коррекции фазовых траекторий подключен к одному выводу первого переменного резистора, другой вывод которого соединен с одним выводом второго переменного резистора и образует 7523 6первый выход блока коррекции фазовыхтраекторий, второй выход цифроаналогового преобразователя блока коррекции фазовых траекторий соединен с5другим выводом второго переменногорезистора и образует второй выходблока коррекции фазовых траекторий,вход блока коррекции фазовых траекторий подключен к выходу блока сравнеО ния, выходы блока коррекции фазовыхтраекторий подключены параллельнооперационному усилителю с параболической характеристикой,11307523 ставитель Т.Рожкова Редактор А,Долинич Техред 8.Еад Кор ор Т.Кол Заказ 1638/52 Тираж 66 ВНИИПИ Го сударст венного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РПодпис омит ета открыти аушская наб., д. 4 оектная, 4 зводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, у