Электропривод

, ю.люзн рЕ1 г н 1г но о кф Х 655 О Союз СоветскихСоциалистически Республи ЗОБР У Св ТОРС 1) Дополнительное к авт.2) Заявлено 10.09,76 (21) 2 Р 774 рисоединением заявки осударствеииый комите Приоритет 21.316.718,5088.8) 53)(45) Дата опубликования опи о делам изобретений и открытий) Авторы изобретения Р, Э. Милько, П. М, Коваль и В. К, Стеклов 1) Заявител 4) ЭЛЕКТРО ПРИВОД Изобретение относится к системам автоматического регулирования и предназначено для стабилизации и регулирования скорости вращения антенн РЛС по заданному закону при изменении возмущающих воздействий (нагрузки) в широких пределах. Оно также может быть использовано для стабилизации и регулирования скорости движения любых производственных механизмов, привод которых осуществляется при помощи дугостаторных либо линейных двигателей в широком диапазоне изменения входных сигналов и нагрузок.Известно применение для привода антенн РЛС безредукторных дугостаторных многодвигательных приводов 113, в данном случае четырехдвигательного дугостаторного электропривода. Так как ветровая нагрузка на антенну носит нерегулярныц характер, а привод четырехдвигательный, то удается достичь экономии расхода энергии за счет селективного включения индукторов (одного, двух, трех или четырех) в зависимости от величины скорости ветра. Однако включение индукторов производится неавтоматически.Известен многодвигательный электро- привод, содержащий синхронные магнитоэлектрические двигатели, полупроводниковый коммутатор, устройство управления коммутатором, стабильный задающий генератор, распределитель импульсов и магнитный усилитель с обмоткой управления,включенной в цепь между источником на 5 пряження постоянного тока н коммутатором с целью уменьшения габаритов н весаэлектропривода, между стабильным задающим генератором и распределителем импульсов введен управляемый делитель час 10 тоты, вход которого соединен с устройствомуправления и выходом магнитного усилителя Я,В данном электроприводе задающий генератор стабильной частоты через управля 15 емый делитель частоты соединен с распределителем импульсов, поступающих на полупроводниковый коммутатор. К выходу последнего подключен ряд синхронных магнитоэлектрическнх двигателей, Источник пп 20 тания соединяется с коммутатором проводом, который образует обмотку управлениямагнитного усилителя, Управляемый делитель соединен с устройством управления ивыходом магнитного усилителя. Напряже 25 ние на выходе магнитного усилителя является сигналом обратной связи по току. Однако в этом сигнале содержится необходимая информация по скорости вращения,так как в случае выпадения из синхрониз 30 ма потребляемый ток резко увеличивается- -а при пуске с возросшей нагрузкой на валу двигателей подъем скорости замедляется и пусковой ток также возрастает. Следовательно, магнитный усилитель со своей обмоткой управления выполняет функции датчика скорости.В схеме прототипа имеется устройство сравнения, на выходы которого поступают сигналы от устройства управления и магнитного усилителя (датчика скорости), а выход его управляет делителем частоты.В приведенном устройстве скорость регулируется обычным редукторным электроприводом, а один регулятор управляет всеми двигателями, т. е. запитка их осуществляется от этого регулятора. Таким образом, мощность регулятора должна быть равна сумме мощностей всех двигателейл(Р)Рд,), если возможна работа всех двигателей одновременно.Цель изобретения - уменьшение установленной мощности, веса и габаритов регулятора, т. е, понижение установленной мощности регулятора в а раз, где п - число дугостаторных двигателей (индукторов) многодвигательн ого электр опривода, при сохранении способности обеспечивать заданные параметры регулирования при изменении нагрузки на электропривод в диапазоне от нуля до величины, соответствующей мощности индукторов, регулятором, рассчитанным на мощность одного индуктора.Поставленная цель достигается тем, что в электропривод введены модель двигателя, (и - 1) коммутаторов, вычитатель и пороговое устройство, каждый из (п - 1) дугостаторных двигателей подключен через коммутатор к сети, выход регулятора соединен с входом модели двигателя, выход которой связан с первым входом вычитателя, второй вход вычитателя - с выходом датчика скорости, выход вычитателя - с первым входом порогового устройства, второй вход которого связан с выходом устройства управления, а каждый из (л - 1) выходов порогового устройства - с управляющим входом соответствующего коммутатора и соответствующим входом модели двигателя,На фиг. 1 представлена структурная схема электропривода; на фиг. 2 - нагрузочные характеристики.Электропривод содержит замкнутый контур 1, в который включены устройство 2 управления, устройство 3 сравнения, регулятор 4, датчик 5 скорости, индукторы 6 - 10, коммутаторы 11 - 14, модель 15 двигателя, вычитатель 16, пороговое устройство 1, общий выходной вал 18.Выход устройства 2 управления соединен с первым входом устройства 3 сравнения и входом 19 порогового устройства 17, выход устройства сравнения - с входом регулятора 4, выход которого связан с входом ин 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 дуктора 6 и первым входом модели 15 двигателя. Выходы порогового устройства 17 соединены с входами коммутаторов 11 - 14 и с соответствующими входами модели 15 двигателя. Входы регулятора 4 и коммутаторов 11 - 14 подключены к питающей сети, выходы коммутаторов 11 - 14 - к соответствующим индукторам 7 - 10, которые вместе с индуктором 6 при помощи электромагнитного поля воздействуют на общий выходной вал 18 электропривода, Датчик 5 скорости жестко связан с выходным валом 18, Выход датчика 5 скорости связан с вторым входом устройства 3 сравнения и первым входом 20 вычитателя 16, второй вход 21 которого подключен к выходу модели двигателя,Выход вычитателя 16 подсоединен к первому входу 22 порогового устройства 17,На вход устройства 3 сравнения поступает входной сигнал ао, соответствующий величине заданной скорости ао. На устройстве сравнения происходит алгебраическое вычитание входного сигнала ао и сигнала, пропорционального скорости вращения выходного вала 18, с датчика 5 скорости. На выходе устройства сравнения образуется сигнал ошибки, пропорциональный разности заданного и действительного значений скорости выходного вала системы. Этот сигнал поступает на вход регулятора 4, где он усиливается по мощности и подается на индуктор 6, который вращает вал привода в соответствии с сигналом ошибки,Датчик 5 скорости жестко связан с выходным валом 18, и на его выходе напряжение пропорционально его скорости вращения.При изменении нагрузки в пределах от 0 до Ма (фиг. 2) замкнутый контур 1 регулирования осуществляет стабилизацию заданного значения скорости с точностью -+-Ьп, на которую рассчитан контур регулирования. Кроме этого, сигнал с выхода регулятора 4 подается на модель 15 двигателя и с выхода последней на первый вход 21 вычитается 16, на второй вход 20 которого поступает сигнал с датчика 5 скорости. С выхода вы читателя 16 напряжение, пропорциональное моменту нагрузки, проходит на вход 22 порогового (и - 1)-уровневого устройства 17. Величина этого напряжения меньше величины наименьшего уровня порогового устройства 17, и поэтому все остальные (и - 1) индукторы 7, 8, 9, 10, отключены от сети и не работают,При возрастании нагрузки электропривод переходит на работу на предельной механической характеристике (кривая 23 фиг. 2), скорость вращения вала уменьшается до допустимой величины и - Ьп (точка а кривой 23 фиг. 2).Напряжение с выхода регулятора 4 растет, а скорость падает, значит, на выходе вычитателя 16 напряжение возрастаетдо величины первого уровня порогового устройства 17, когда оно срабатывает и на его первом выходе 24 появляется сигнал, который включает коммутатор 11, подавая полное напряжение сети на индуктор 7. При 5 этом скорость электропривода не может измениться мгновенно и она переводится в точку д (фиг. 2). Кроме этого, сигнал с первого выхода 24 порогового устройства 17 поступает на модель двигателя, коррек тируя ее параметры в соответствии с работаюц 1 ими двумя индукторами 6 и 7.Замкнутый контур регулирования обеспечивает стабилизацию скорости ппри значениях момента в пределах от Ма до Ма. 15 При дальнейшем росте нагрузки происходит подключение следующего индуктора 8 и так далее до последнего и-го индуктора.При уменьшении нагрузки процесс протекает в обратной последовательности, но не 20 по нижнему пределу допустимого отклонения скорости - Лп, а по верхнему +Лп электропривода, т. е. переключение происходит, например, из точки с в точку о (фиг.2). 25Таким образом, осуществляется стабилизация скорости вращения многодвигательного привода при мощности регулятора, соответствующей одному индуктору, при изменении нагрузки в пределах, превышаю ших мощность одного индуктора в п раз, где п - число индукторов привода, При изменении входного сигнала соответственно изменяются величины уровней порогового устройства 17, так как входной сигнал по дается на его второй вход 19 и происходит смещение уровня уставки скорости по,Использование электропривода дало возможность снизить установленную мощность регулятора и уменьшить вес н габа риты блоков и узлов САУ антенной РЛС.Это имеет большое значение для аппаратуры, устанавливаемой на подвижных объектах (кораблях, самолетах и т. п.).Данный электропривод обладает более 45 высокими показателями надежности и долговечности, и эксплуатация его происходит с меньшими затратами энергии при нерегулярных нагрузках (в частности, ветровых для антенн РЛС).Таким образом, электропривод позволяет осуществлять регулирование и стабилизацию скорости вращения выхо,чного вала в точном соответствии с входным сигналом и при дозированном подключении нндукторов, количество которых точно соответствует приложенной нагрузке, обеспечивая высокие энергетические показатели всего электропривода. Формула изобретенияЭлектропривод, содержащий и двигателей, соединенных с общим выхо,чным валом, и замкнутый контур регулирования, в который включены устройство управления, устройство сравнения, регулятор, силовой вход которого подключен к сети, датчик скорости, соединенный с общим выходным валом, отличающийся тем, что, с целью уменьшения установленной мощности, габаритов и веса регулятора, в него введены модель двигателя, (и - 1) коммутаторов, вычитатель и пороговое устройство, причем каждый из (и - 1) дугостаторных двигателей подключен через коммутатор к сети, а выход регулятора соединен с входом модели двигателя, выход которой соединен с первым входом вычитателя, а второй вход вычитателя соединен с выходом датчика скорости, выход вычитателя соединен с первым входом порогового устройства, второй вход которого соединен с выходом устройства управления, а каждый из (п - 1) выходов порогового устройства соединен с управляющим входом соответствующего коммутатора и соответствующим входом модели двигателя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Глушкин Д. Л., Фрагин И, Я. Пути повышения надежности и долговечности приводов вращения крупногабаритных антенн РЛС. - Вопросы радиоэлектроники, Серия общетехническая, вып. 19, 1970,2. Авторское свидетельство СССР Мо 399992, кл. Н 02 р 774, 1974.едаваЗаказ 1048/7НПО Гасу оставитель М, НездюрТехреКамы шникоктор Л БрахниИзд.220 Тираж 876 Подписи венного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5ография, пр. Сапун