Электропривод

(19) 65320 2 Рс,ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 6511/ 10.83 01.88 ворож(21) 36 (22) 26 (46) 07 (71) Кр тут Бюл. Р 1ский горнору ый инсти ерДрук ,316. ент Ф Р 13 ское кер и А.С.Др718.5(088.8)ранции 1) 23(54) Э (57) И ЕКТРОПРИВОДобретение относитс и может быть испо к электрозовано в техник устрой телями М ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ твах управления электродвига подвижного состава. Улучшени динамических характеристик электропривода обеспечивается за счет введения датчика 7 скорости, двух преобразователей 4 и 8 напряжение-частота, второго счетчика 9, второго регистра 10, причем выход датчика 3тока через первый преобразователь 4напряжение-частота подсоединен ксчетному входу первого счетчика 5,а выход датчика 7 скорости через второй преобразователь 8 напряжение-частота подсоединен к счетному входувторого счетчика 9. Данное устройство позволяет регулировать усредненные за постоянный интервал дискретности скорость электродвигателя иток якорной цепи. 2 ил.5 10 1 г 20 30 35 40 45 50 пТ 55 13изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве электропривода, к динамическим показателям которого предьявляются повышенные требования,например электропривода подвижного состава,Целью изобретения является улучшение динамических характеристик электропривода.На Фиг. 1 представлена схема электропривода;на фиг.2 - блок-схемаалгоритма управления электроприводом.Электропривод сосдержит электродвигатель 1,якорная обмотка которогоподсоединена к импульсному тиристорному преобразователю 2 через датчик3 тока, выход которого через первыйпреобразователь напряжение-частота 4подсоединен к счетному входу первогосчетчика 5, выход которого соединенс инФормационным входом первого регистра 6, а выход датчика 7 скоростичерез второй преобразователь напряжение-частота 8 подсоединен к счетному входу второго счетчика 9, выходкоторого подсоединен к информационному входу второго регистра 10,приэтом информационные входы первого 6и второго 10 регистров, таймера 11,каналы программного блока 12 и блока 13 памяти объединены и подключенык информационному каналу вычислителя14,а управляющие входы первого 6и второго 10 регистров, таймера 11,программного блока 12 и блока 13памяти объединены между собой и подключены к управляющему выходу вычислителя 14)причем выход таймера,11подключен к первому управляющему входу импульсного тиристорного преобразователя 2,второй управляющий входкоторого объединен с входом Формирователя 15 импульсов,с синхровходами первого б и второго 10 регистров и подключен к выходу задающегогенератора 16, а выход Формирователя15 импульсов соединен с установочными входами первого 5 и второго 9счетчиков и с управляющим входом вычислителя 14.Электропривод работает следующимобразом.В процессе работы мгновенныезначения тока и скорости с выходомсоответствующих датчиков 3 и 7 непрерывно поступают на входы соответственно первого 4 и второго 8 пре 65320 г образователей напряжение-частота. Последние вырабатывают импульсы,. частота следования которых пропорциональна уровням входных сигналов.Выходные импульсы первого 4 и второго 8 преобразователей напряжение-частота поступают на счетные входы соответственно первого 5 и второго 9 счетчиков, осуществляющих их суммирование.В свою очередь тактовый генератор 16 вырабатываетсинхроимпульсы, период следования которых определяет интервал дискретности работы электропривода. Синхроимпульсы с выхода тактового генератора 16 поступают на синхровходы первого 6 и второго 10 регистров. По этим импульсам информация, накопленная к этому моменту первым 5 и вторым 9 счетчиками, переписывается соответственно в первый б и второй 10 регистры, В то же время синхроимпульс с выхода тактового генератора 16 поступает на вход Формирователя 15, вырабатывающего на своем выходе импульс, сдвинутый относительно входного синхроимпульса на время, необходимое для записи информации в первый б и второй 10 регистры. Одновременно выходнойимпульс формирователя 15 поступаетна установочные входы первого 5 ивторого 9 счетчиков,обнуляя их,послечего они начинают накапливать новуюинформацию. По приходу очередногосинхроимпульса этот процесс повторяется. Сумма импульсов, накопленнаяпервым 5 и вторым 9 счетчиками,пропорциональна интегралам от сигналов; поступающих на вход соответственно первого и второго преобразователей напряжение-частота 4,8. В результате этого в начале каждого(и+1)-го интервала дискретности впервый 6 и второй 10 регистры записывается информация, численно равная(и+1) ТПи,пГп 3 = фвхГп 3 = 1 П,И)й) е, пропорциональна усредненной заинтервал дискретности устройства измеряемой величине (К - коэффициентпропорциональности, Т- длительностьинтервала дискретности). В соответствии с этим в первом регистре 6136 хранится информация, пропорциональная усредненному току двигателя 1 - д Ги, а во втором регистре 10 - усредненный скорости вращения й и 1 на истекшем и-м интервале дискретности.Выходной импульс формирователя 15 поступает также на управляющийвход вычислителя 14 и запускает ее, после чего она начинает выполнять программу управления тиристорным элек. троприводом.Алгоритм управления электроприводом приведен на фиг. 2.Программа состоит из шести основных программных блоков, 17-22 - подпрограмм,в частности: выдачи управ,ляющего воздействия (блок 17), опроса датчиков (блок 18); расчеты отклонений (блок 19); регулятора усредненного тока и скорости (блок 20); формирователя траектории движения (блок 21);расчета управляющих воздействий (блок 22).При выполнении подпрограммы выдачи управляющего воздействия вычислитель 14 записывает в таймер 11 значение управляющего воздействияи+1 , определенное на прошлом интервале, и запускает его, Отсчитав необходимое время, таймер 11 выдает управляющий импульс, который, поступая на первый управляющий вход импульсного тиристорного преобразователя, реализует необходимую скважность у и+1 , заданную системой управления.Вычислитель 14 выполняет подпрограмму опроса датчиков,в которой онавырабатывает управляющие сигналы, пос-,тупающие на управляющие входы первого 6 и второго 10 регистров и посредством которых осуществляется считывание хранящейся в них информации, а имен" но усредненного тока х и и скорости вращения на истекшем и-м интервале дискретности.После этого вычислитель 14 выполняет подпрограмму расчета отклонений,определяя отклонения между заданными управляемыми координатами электродвигателя 1 - усредненными током и скоростью и их реальными координатами на истекшем и-м интер-, вале дискретности 20 25 П у 8 и+21 = Уз и+21 + П и+21; уи+2 = О и+23/К5320 4цией для подпрограммы регулятора усредненного тока и скорости,выполняя которую вычислитель 14 рассчитывает корректирующие добавки к заданию на напряжение электродвигателя 1 на (и+2)-м интервале дискретности, которое обеспечит выход управляемых координат электродвигателя 1 на заданную траекторию движения. Вычислительный алгоритм, реализуемый подпрограммой регулятора, определяется следующим выражением: ВОи+23 = а, д д и 3 + айи 1 ++Ь, 0 и 1+Ь, лб и+11, (2)где 30 и, Л О и+1 - значения кор ректирующих добавок на предыдущих интервалах дискретности;а а , Ь, Ь - .коэффициентынастройки ретулятора.В дальнейшем вычислитель 14 реализует подпрограмму формирователя траектории движения, вырабатывая траекторию движения управляемых координат,характеризуемую необходимым ускорением, а значит и моментом, развиваемым электродвигателем 1 а = (ы и+21- йи 3)/2;35 1 и+13 = К а03и+2 = К д ои+21 + Кй.,и+21(3) где К - К - постоянные коэффициен 1 3ты.Следует отметить,что желаемая траектория скорости - й и 3 хранитсяв блоке 13 памяти.Завершая выполнение управляющей 45 программы на интервале дискретности,вычислитель 14 выполняет подпрограм-му расчета управляющих воздействий,вкоторой определяется скважность напряжения импульсного тиристорного преобразоватепя 2 - у и+2 необходимая для отработки желаемой граектории движенияОтклонения, определяемые выражением (1),являются исходной информаПосле вычисления управляющего воздействия и+2 вычислитель 14 ос 5 13 танавливается. По приходу очередного импульса с выхода формирователя 15 импульсов на управляющий вход вычислителя 14 последняя запускается и ее работа повторяется в рассмотренной последовательности.Формула изобретенияЭлектропривод,содержащий электродвигатель постоянного тока, якорная обмотка которого подключена к импульсному тиристорному преобразователю через датчик тока, связанный выходом со счетным входом первого счетчика, выход которого через первый регистр подсоединен к информационному входу вычислителя, связанного с импульсным тиристорным преобразователем, тактирующий генератор, формирователь импульсов, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что,с целью улучшения динамических показателей,в него дополнительно введены программный блок, блок памя- ти, таймер, вторые счетчик и регистр, датчик скорости и два преобразователя напряжение-частота, причем выход датчика тока через первый преобразователь напряжение-частота подсоединен к счетному входу первого счетчика,65320 6выход которого соединен с информационным входом первого регистра, а выход датчика скорости через второйпреобразователь напряжение-частотагодсоединен к счетному входу второгосЧетчика, выход которого подсоединенк информационному входу второго регистра,при этом другие информационные входы первого и второго регистров,информационный вход таймера,входы программного блока и блока памятиобъединены и подключены к информационному входу вычислителя,а управляющие входы первого и второго регистров,таймера, программного блока иблока памяти объединены между собойи подключены к управляющему выходувычислителя, выход таймера подключенк первому управляющему входу импульсного тиристорного преобразователя,второй управляющий вход которогообъединен с входом формирователя импульсов, с синхровходами первого и 5 второго регистров и подключен к выходу тактирующего генератора, а выходформирователя импульсов соединен сустановочными входами первого и второго счетчиков и с управляющим вхо;о дом вычислителя.содписно комитета СССР по дела обре о тий113035, М а, Ж уш наб., д. 4/ зводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная каз 6654/54ВНИИПИ суда м из оскв енноготений и