Электропривод с подчиненным регулированием параметров

условиях ий, напр еханизм ами, р корен ектро ботаюийиз едл частых мер, в граАопостроит нствованиемР 1450062,ривода усовер авт.св и и я обрет яется ия по повьппение быстро- электродвигателя, ена бункциональода; на йиг,2 стика сумматора. етенияразгонередставктропри Цель изобдействия приНа фиг.1ная схема эл ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,(57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к электроприводам с подчиненным регулированием параметров. регуляторы скорости которыхне содержат интегрирующих звеньев, иможет быть использовано для управления механизмами, работающими в условях частых ускорений и замедлений,например, в электроприводах граАопост Изобретение относится к электротехнике, в частности к электроприводам с подчиненным регулированием параметров, регуляторы скорости которых не содержат интегриру жет быть использовано статическая характер роителей. Целью изобретения являетсяповышение быстродействия при разгонеэлектродвигателя. Электропривод содержит электродвигатель, при разгоне которого сигнал задания Формируется делением сигнала с задатчика скоростина сигнал с датчика скорости, а призамедлении электродвигателя - делением квадрата сигнала с задатчика скорости на сигнал с датчика скорости,Выбор требуемой структуры электропривода обеспечивается за счет введениясумматора, двух компараторов и трехкоммутирующих элементов. Устройствосущественно увеличивает быстродействие электропривода во время разгонаэа счет увеличения степени форсировки задающего сигнала на входе регулятора скорости, что позволяет повыситьпроизводительность труда оператора.2 ил. Электропривод содержит электродвйгатель 1 с обмотками 2 и 3 управления, соединенными с выходами широтно- импульсного преобразователя 4, в цепь управления которого включены задатчик 5 скорости и последовательно соединенные регуляторы 6 и 7 соответственно скорости и тока. Датчик 8 скорости, связанный с электродвигателем 1, соединен с регулятором 6 скорости, датчик 9 тока соединен с регулятором 7 тока и с измерительным выходом широтно-импульсного преобразователя 4, С выходом датчика скорости соединен также пороговый элемент 10. Выход бло,ка 11 возведения в квадрат соединен(2) непосредственно с входом делимогоблока 12 деления. Первый коммутирующий элемент 13, вход которого подключен к выходу порогового элемента 10,через свою замыкающую исполнительнуюцепь 14 соединяет выход датчика 8 скорости с входом делителя блока 12 деления, С этим же входом через размыкающую исполнительную цепь 15 первого 10коммутирующего элемента 13 соединенвыход блока 11 возведения в квадрат.Кроне того, электропривод содержитсумматор 16, первый вход которого соединен с выходом задатчика 5 скорости, входом первого компаратора 17 икатодом первого диода 18, анодом подключенного ко входу второго коммутирующего элемента 19. Второй вход сум"матора соединен с входом второго компаратора 20 и выходом датчика 8 скорости. Выходы компараторов 17 и 20подключены соответственно к входамРэлемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 21, выходомсоединенного с входом третьего коммутирующего элемента 22, размыкающаяисполнительная цепь 23 которого соединяет выход сумматора 16 с однимивыводами замыкающей и размыкающейисполнительных цепей 24 и 25 второгокоммутирующего элемента 19. Другойвывод замыкающей исполнительной цепи 24 через включенный в прямом направлении второй диоп 26 соединен свходом четвертого коммутирующего элемента 27 и анодом третьего диода 2835катодом подйпоченного к другому выводу размьнсающей цепи 25. Выход задатчика 5 скорости через размыкаощую исполнительную цепь 29 четвертого коммутирующего элемента 27 подключен к входу блока 11. возведения и квадрат, ачерез замыкающую исполнительную цепь30 четвертого коммутирующего элемен та 27 - к выходу блока 11 возведенияв квадрат.Электропривод работает следующимобразом,Сигнал задания на входе регулятора 6 скорости от эадатчика 5 скорости при разгоне электродвигателя 1 фор-5 Омируется.в соответствии с выражением где Ы - заданное значение угловойскорости электродвигателяна выходе задатчика скорости,Ы" - действительное значение угловой скорости электродвигателя на выходе датчика скорости,В режиме замедления электродвигателя сигнал задания формируется в со. ответствии с Схема управления электроприводом,соответствующая режимам разгона электродвигателя 1 по выражению (1) и замедления электродвигателя по выражению (2), формируется в соответствиис данными табл.1,Формирование на выходе задатчика 5 скорости сигнала "Вперед" (в табл.1 этому сигналу соответствует знак "+") вызывает в первый момент времени на входе регулятора 6 скорости по явление сигнала заданного значения скорости, соответствующего ее номинальному значению, вследствие чего электродвигатель 1 начинает разгонять ся. Одновременно на вход сумматора 16 поступают сигналы заданного значения скорости И со знаком "+" и действительного значения И со знаком "-". В соответствии со статической характеристикой сумматору 16 (фиг.2) на его выходе появляется сигнал - Бы поступающий через замыкающие исполнительные цепи 23 и 25 коммутирующих элементов 22 и 19 и диод 28 на вход коммутирующего элемента 27, Срабатывание последнего приводит к размыканию исполнительной цепи 29 и замыканию замыкающей исполнительной цепи 30, в результате чего сигнал с задатчика 5 скорости поступает на вход делимого блока 12 деления, что приводит к реализации соотношения (1). Коммутирующие элементы 22 и 19 не срабатывают вследствие отсутствия на их входах управляющих сигналов, так как на выходе элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 21 в соответствии с табл.2 состояния этого элемента отсутствует логическая единица, а вход коммутирующего элемента 19 заперт диодом 18. При переходе от установившегося состояния работы электродвигателя 1 на положении "Вперед" к режиму замед 1 ления сигнал заданного значения скорости сд на выходе задатчика 5 ско39947 6 55 5 15 рости становится меньше сигнала действительного значения скорости ы , снимаемого с датчика 8 скорости. Знак выходного сигнала сумматора 16 меняется, диод 28 запирает вход коммутирующего элемента 27, исполнительные размыкающая 29 и замыкающая 30 цепи переключаются, подключая блок 11 возведения в квадрат к выходу задатчика 5 скорости. Это приводит к реализации соотношения (2) при замедлении электропривода. Соотношение (2) реализуется также и при И =О, ИО, как это видно из данных т бл.1,Формирование на выходе задатчика 5 скорости сигнала "назад" (знакв табл.1) вызывает срабатывание коммутирующего элемента 19 и переключение исполнительных замыкающей 24 и размыкающей 25 цепей, в результате чего через диод 26 на вход коммутирующего элемента 27 поступает управляющий сигнал, Переключение размыкающей 29 и замыкающей 30 исполнительных цепей приводит к отключению блока 11 возведения в квадрат и появлению на входе делимого блока 12 деления сигнала - И . Задающий сигнал на входе регулятора б скорости Формируется .в соответствии с выражением (1). Переход- от установившегося состояния работы электродвигателя 1 на поло. жении "Назад" к режиму замедления вызывает изменение знака выходного напряжения сумматора 16, запирание диода 26, отключение коммутирующего элемента 27 и переключение размыкающей 29 и замыкающей 30 исполнительных цепей. Подключенный к выходу задатчика 5 скорости блок 11 возведения в квадрат подает на блок 12 деления сигнал Яг схема определения знака внутри блока возведения в квадрат устанавливает знак "-" на его выходе. Задающий сигнал на входе регулятора 6 скорости Аормируется в соответствии с выражением (2),При управлении электроприводом возможно мгновенное изменение заданного значения скорости одного знака на заданное значение скорости другого знака. В этом случае некоторое время электродвигатель продолжает вращаться в прежнем направлении и знаки заданного д и действительного И значений скорости совпадаютСрабатывание коммутирующего элемента 27 при 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 вело бы при этом к реализации соотношения (1) в режиме замедления электро 1двигателя, и, начиная с некоторо 1 означения скорости й 3 р реверс электродвигателя был бы невозможен,Исключение срабатывания коммутирующего элемента 27 при быстром изменении знака заданного значения скорости И достигается за счет срабатывания в этом случае элемента РАВ-,НОЗНАЧНОСТЬ 21, подающего управляющий сигнал на вход коммутирующего элемента 22, В результате размыкающаяисполнительная цепь 23 этого элемента размыкается, выходной сигнал на.вход коммутирующего элемента 27 непоступает и блок 11 возведения в квадрат оказывается подключенным к выходузадатчика 5 скорости, На входе регулятора скорости Формируется задающийсигнал в соответствии с выражением(2), Электродвигатель замедляется,азатем останавливается. и реверсируется, знак действительного значенияскорости изменяется, что вызывает появление "0" на выходе элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 21 и отключение коммутирующего элемента 22. Если производитсяреверс с положения РВперед" на положение "Назад", через диод 18 на входкоммутирующего элемента 19 поступаетуправляющий сигнал, исполнительныецепи 24 и 25 переключаются, на входкоммутирующего элемента 27 с выходасумматора 16 через диод 26 поступаетуправляющий сигнал, после чего входблока 11 возведения в квадрат оказывается отключенным от задатчика 5 скорости. Если реверс производится с положения "Назад 1 в положение Вперед",то после замедления электродвигательначинает разгоняться в противоположную сторону, коммутирующий элемент 19не получает управляющего сигнала исигнал с выхода сумматора 16 поступает на вход коммутирующего элемента 27 через диод 28. Блок 11 возведения в квадрат также оказывается отключенным от задатчика 5 скорости,В обоих случаях на входе регулятора 6скорости Формируется задающий сигнал в соответствии с выражением (1).Устройство существенно увеличиваетбыстродействие электропривода с подчиненным регулированием во время разгона электродвигателя по сравнению с известным устройством за счет увеличения степени Аорсировки задающего7 1539947 сигнала на входе регулятора скорости, ч что позволяет повысить производитель р ность труда оператора. Таблица Знак "выемна выходесумматора 16 Соотношение между И иы на вь)1 ходесумматора 16 Коммутирующий элемент19 Режим:- ходназад Коммутирующий Блок возведе: элемент 27 ния в квадрат 11 Разгон до + чст 1 и 1) 1- а 1 Не вклюВключен Выключен чен Замедление от То же 1) Включен+ьыхьых оьых Не включен То же Включен То же+ чстОстановка 1 ) 21(1-Ы 1И =О, 1-Я 1)О д 1 о, 1+1 о 1-и.1 1 1 И 1 То же Включен Не включен.Выключен 1+1 дф) 1 ф 11 Не включен То же То же П р и м е ч а н и е:И т - установившееся значение скорости электродвигателя. Формула изобретенияЭлектропривод с подчиненным регули рованием параметров по авт. св. 91450062 о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия при разгоне электродвигателя, в него 1 1введены сумматор, второй коммутирующий элемент с размыкающей исполнительной цепью, два компаратора зле;мент РАВНОЗНАЧНОСТЬ, третий коммутирующий элемент с замыкающей и размыкающей исполнительными цепями, четвертый коммутирую 1 ций элемент. с размыкающей и замыкающей исполнительными цепями и три диода, первый вход сумматора 20 соединен с выходом задатчика скорости, входом первого компаратора и катодом первого диода, анодом подключенного к входу второго коммутирующего элемента, второй вход сумматора соединен с вхо дом второго компаратора и выходом датРазгон дочстЗамедлениеот я утЗамедлениепри быстром ревер.се от+И до - ИУЗамедление при быст,ром реверсе от -И до нец,ика скорости, выходы обоих компаратоов подключены соответственно к входам элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ, выходомсоединенного с входом третьего коммутирующего элемента, размыкающая исполнительная цепь которого соединяетвыход сумматора с одними выводами замыкающей и размыкающей исполнительныхцепей второго коммутирующего элемента, другой вывод замыкающей исполнительной цепи которого через включенный в прямом направлении второй диодсоединен с входом четвер)1 ого коммутирующего элемента и анодом третьегодиода, катодом подключенного к другому выводу размыкающей исполнительной цепи второго коммутирующего элемента, выход задатчика скорости черезразмыкающую исполнительную цепь четвертого коммутирующего элемента подключен к входу блока возведения в квад-,рат, а через замыкающую исполнитель"ную цепь четвертого коммутирующегоэлемента - к выходу блока возведенияв квадрат.10Таблица 2 1539947 0 тавитель Т.Рожковаед М.Ходаннч Корректс Редактор А.Ог аков Заказ 228 Тираж 450 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 . енно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина Проиэво Сигналы ЦВна входах компараторов 17и 20 Сигналы 0 цна выходахкомпараторов17 и 20 Сигнал на выходе элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 21