Способ управления соотношением скоростей взаимосвязанного электропривода

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в многодвигательных электроприводах. Целью изобретения является повышение быстродействия и точности управления соотношением скоростей взаимосвязан ного электропривода. При вращении электродвигателей 3 и 4 выходные сигналы измерителей 1 и 2 углов представляют собой периодические пилообразные функции. Вспомогательные сигналы, формируемые функциональными преобразователями 7 и 8, также представляют собой периодические пилообразные функции, кратные tio периодам исходным сигналам измерителей 1, 2. Кратнс5сть периодов устанавливается блоком 9 в зависимости от соотношения скоростей. Управляющее воздействие формируется в результате фазового сравнения на .блоке 10. 5 ил. 2 табл. (Л 00 сд 4 со СХ)

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

1 А") (19) (11) (51) 4 Н 02 Р 7/68

ВСЕСОЮЗЮМ

13 „",. „.13

БКЫ"-. .:; Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССОР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3985488/24-07 (22) 09. 12,85 (46). 23.11.87. Бюл. У 43 (71) Ивановский энергетический институт им. В.И. Ленина (72) А.П. Бурков, С.В. Тарарыкин и Е.В. Красильникъянц (53) 621.316.718-.5 (088.8) (56) Кулесский Р.А., Шубенко В.А, Электроприводы постоянного тока с цифровым управлением. — M,: Энергия, 1973, с. 14-20.

Барышников В.Д., Куликов С.Н. Автоматизированные электроприводы машин бумагоделательного производства.

Л.: Энергоиздат, 1982, с. 76, 77. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ СООТНОШЕНИЕМ

СКОРОСТЕЙ ВЗАИМОСВЯЗАННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в многодвигательных электроприводах.

Целью изобретения является повышение быстродействия и точности управления соотношением скоростей взаимосвязан ного электропривода. При вращении электродвигателей 3 и 4 выходные сигналы измерителей 1 и 2 углов представляют собой периодические пилообразные функции. Вспомогательные сигналы, формируемые функциональными преобразователями 7 и 8, также представляют собой периодические пилообразные функции, кратные по периодам исходным сигналам измерителей 1, 2. Кратность а (O периодов устанавливается блоком 9 в зависимости аа соотиоиеиия скоростей. (fj

Управляющее воздействие формируется в результате фазового сравнения на ,блоке 10. 5 ил. 2 табл. (m ц, ) при (mg ц» ) d т при

Э (m„"ир, )„„„,„при е, (E,,ц,)

P, (C»q,) г, (;,ср,) Г

Е а также (П, (i ) IIPH при (П 19),„ дт

«О «0 Ф 0 (rI ц9, }„,„при

F,- (E,,с,) g (2 9 Р«)

Ф ° ° О О «О Ь О «

Р., (E;,cp,) (2}

Изобретение отйосится к электротехнике и может быть использовано во

Взаимосвязанных электроприводах механизмсв, осуществляющих транспортирование ленточных материалов и применяемых в текстильной, химической бумагоделательной промышленности„

Цель изобретения — повышение быстродействия и точности управления со- 10 отношением скоростей взаимосвязанного электропривода.

На фиг. 1 представлена схема электропривода; на фиг. 2 и 3 — схема блоков устройства; на фиг, 4 и 5 — 15 дияграммы9 поясняющие работу устройства.

Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит измерители 1 и

2 углов поворота соответственна веду- 20

gего 3 и ведомого 4 электродвигателей приводных валов 5 и 6. Выходы измерителей 1 и 2 углов соединены с входами функциональных преобразователей 7 и 8, вторые входы которых 25 соединены с блоком 9 задания соотношения скоростей. Выходы функциональных преобразователей 7 и 8 соединены с входами блока 10 фазового сравнения> выход которого соединен с управляемым силовым преобразователем 11, подключенным к якорной обмотке ведомого электродвигателя 4,, Функциональные преобразователи 7 и 8 содержат (фиг, 2, .» последовательно соединенные аналого-цифровой преОбразОВятель 12, постоянное зЯПОминЯющее устройствО 13: цифрОанЯЛОГовый преобразователь 14. Блок 10 фазового сравнен»я .:Одержит (фиг ° 3) паследовя-4О тельно соедин." нные блок 5 блок сложения <6 и блок 7 вычитания.

81 2 рявляющее воздействие на силовой греобразователь 11 питающий ведомый электродвигатель 4. При идентичных измерителях 1 и 2 углов функциональные преобразователи 7 ч 8 должны формировать вспомогательные периодические сигналы, одинаково ограниченные по модулю.

В качестве измерителей 1 и 2 угла могут быть использованы измерители угловых перемещений любого типа, например сельсины, сннуснокасинусные вращающиеся трансформаторы, кодовые датчики угла и т.п. Так, на фиг. 4 показана характеристика измерителей

1 и 2 углов, выходной электрический сигнал которых U, (или U ) прямо пропорционален углу поворота вала q, (или ср ) ..

В качестве функциональных преобразователей 7 и 8 мэгут быть использованы устройства любого типа, формирующие ограниченные па модулю Т вспомогательные электрические сигналы Р< и ,F как периодические функции ат про2 ,изведений соатвет"твенно углов поворОтя cg и С ня Величину сигняля 8. задания соотношения скоростей:

Электраприз:эд работает следующим

Образом.

Измерители 1 и 2 углов поворота соответственна ведущегo .3 и Ведомо .о

4 электродвнгaòeëeé выдают информацию об углах в виде исходньп. периодичес=ж-:х сигналов, которые преобразуются во Вспомогательные пеРиаДнческие сиг- эС налы соответствующими функциональны

m:: преобразователями 7 и 8 перва с и второго каналов. Кратность нернадав исходного и вспомогательного сигналов в I:àæäoì канале определяется величиной сигнала блока 9 задания со . отношения скоростей„ Блок 10 сравнения выполняет фязавае сp:явнение вспомогат льных сигналов н ;армирует упПри этом кратности периодов вспомогательного и исходно-о сигналов

В гервом и втором каналах, установленные соответственна преобразователями 7 и 8 в зависимости от сигнала задания à †: Я,, характеризуются соответствующими к.ээффициентами m, ип;.

Отсюда„приним:-",.я во Вннманне9 чта изменен..е Во времени углов поворота

В":лов характеризует нх угловые ско;,: "с:: н, имеют

E- =-и;

Ш1 ,"}плашными линиям"=. (фиг. 4) показа;::ы диаграммы, характеризующие работу

1354381

2(E9Ч2) 15 а при E = 1,33

=0 75.

25

30 функциочальных преобразователей для ,случаев — 0,75 и E=E = -- = 1,33 (4) ш 5 что соответствует выражениям

F (f ) = (3 Ж) тпри Е = Е, =О, 75; (5) (4 ф,)„,,при Я =E,=1,33; 10 (4 (Р, )„, тпри Я = E =О, 75; (3 Ц,), при E=E =1,33, (6) Содержимое ПЗУ блоков 7 и 8 для

12-разрядного квантования по углу, обеспечивающее ступенчатую аппроксимацию зависимостей F (Я, gI, ), показано пунктиром (фиг. 4) для Е, = 0,75 и E = 1,33 и приведено в табл. 1 и 2 соответственно.

В качестве устройства сравнения может быть использовано устройство вычитания по модулю Т (фиг. 3). Операция вычитания по модулю Т сигнала

F1(2 Н3 си нала 2 2 Реали зуется путем вычисления дополнения сигнала F (с,(у ) до модуля Т первым блоком 15 вычитания с получением выходного сигнала

F (Я cg) = Т Fz (б,I1 1) (7) сложения сигналов Р (Е,(р ) и FI (Eyö,) блоком 16 сложения (U = F (K,c-f,) + + р (g q )1 и вычитания из результата половины модуля (Т/2) вторым блоком

17 вычитания, непосредственно формирующим управляющее воздействие Б на силовой преобразователь ведомого дви- 40 гателя

U = U, (5, q,, cp,) — T/2, (8) .

При вращении электродвигателей с 45 постоянными скоростями выходные сигналы U< (<р,), U (tp ) измерителей углов представляют собой периодические пилообразные функции времени (фиг. 5). Вспомогательные сигналы 50

Е < (Я Я, ) Г (Я сц ) формируемые функ циональными преобразователями 7 и 8, также представляют собой периодические пилообразные функции, одинаково ограниченные сверху по модулю Т и кратные 55 по периодам исходным сигналам (фиг.5).

В результате фазового сравнения вспомогательных сигналов и управляющего воздействия на силовой преобразователь 11 ведомого двигателя 4, при работе электропривода с контуром обратной связи обеспечивается выполнение равенства где à — рассогла îâàíèå по углу, определяющее частоту вращения ведомого электродвигателя.

При E = =0,75 имеют (4сР )опт = (3 Ч,),дт + F у (3 cf, )щ дт = (4 4g ) од т +

Дифференцируя (f ), находят

При воздействии каких-либо возмещений, например увеличении момента

М статического сопротивления на валу ведомого двигателя (фиг. 5), скорость нарастания пилообразных сигналов на выходах измерителя и функционального преобразователя 8 снижается, что ведет к возрастанию сигнала ошибки Ь F,, увеличению напряжения на двигателе 4 и, как следствие, его скорости до тех пор, пока не сра . ..вняются частоты вспомогательных сигналов F, и F,, а угловое рассогласование LF возрастет настолько, что скомпенсирует действие нагрузки на валу двигpTeJIsl, формула изобре,eния

Способ управления соо-.ношением скоростей взаимосвязанного электропривода путем измерения напряжений, пропорциональных углам поворота валов электродвигателей, фазового сравнения указанных напряжений и формирования управляющего воздействия на силовой преобразователь ведомого электродвигателя, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности управления, устанавливают нагряжение задания соотношения скоростей, формируют вспомогательные периодические напряжения, кратные по периодам исходным напряжениям измерителей углов, кратность периодов устанавливают B зависимости от вели1354381

Б в чины напряжения задания соотношения ско- мкруют посредством фазового сравнения растай, а управляющее воздействие фор- вспомогательных напряжений.

Таблица 1

Я 1,33

Я,= 0,75

Показатели г, (Ед,) Таблица 2

Показатели

f, = 0 75

6 1,33

0 1 2 34 5 6 7 8 9 10 11

0 3 6 0 3 6 0 3 6 0 3 6

Цт 0 1 2 3 4 5 б 7 8 9 10 11,(p) 0 2 4 6 0 2 4 б „0 2 4 6

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

0 2 4 б 0 2 4 6 0 2 4 6

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

3 6 0 3 б 0 3 6 0 3 6

"35438i

1354381

И

Составитель В. Наумов

Редактор N. Бланар Техред щ.Верес Корректор В, Гирняк

Заказ 5711 /53 Тираж 659 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений H открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул.Проектная, 4