Система стабилизации скорости электропривода
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в высокоточных системах стабилизации угловой скорости электроприводов на базе двигателей постоянного тока. Целью изобретения является повышение точности системы. Система содержит блок 9 переключения, генератор 1 частоты задания, фазовый дискриминатор 2, регулятор 3 положения, регулятор 4 параметров двигателя, усилитель 5 мощности, двигатель 6 с датчиком 10 тока якоря, исполнительный механизм 7, импульсный датчик 8 скорости, датчик 11 переменной составляющей магнитного потока, источник 13 опорного сигнала, сумматор 14, блок 12 умножения. В системе снижаются пульсации электромагнитного момента двигателя, обусловленные якорными и зубцовыми пульсациями магнитного потока. 3 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН
09) (И) 1 01
6Ю4 G
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
)).:,, ;:) "Я ")
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ (",.
К А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4333683/24-24 (22) 17.08.87 (46) 23.05.89. Бюл. R l 9 (72) И.Н.Иванов и В.К.Агафонов (53) 62:50(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
У 1312522, кл. G 05 В 11/01, 1986.
Бащарин А.В. и др. Управление электронриводами. Л.: Энергоиздат, 1982, с. 181-183. (54) СИСТКИА СТАБИЛИЗАЦИИ СКОРОСТИ
ЭЛЕКТРОИРИВОДА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использова.но в высокоточных системах стабилизации угловой скорости электроприводов на базе двигателей постоянного тока. Целью изобретения является повьпаение точности системы. Система содержит блок 9 переключения, генератор
1 частоты задания, фазовый дискриминатор 2, регулятор 3 положения, регулятор 4 параметров двигателя, усилитель 5 мощности, двигатель 6 с датчиком 10 тока якоря, исполнительный механизм 7, импульсный датчик 8 скорости, датчик 11 переменной составляющей магнитного потока, источник 13 опорного сигнала, сумматор 14, блок
12 умножения. В системе снижаются пульсации электромагнитного момента двигателя, обусловленные якорными и зубцовыми пульсациями магнитного потока, 3 ил.
1481710
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в высокоточных системах стабилизации угловой скорости электроприводов на базе двигателей постоянного тока.
Цель изобретения — повышение точ.", ности системы путем ослабления пуль саций электромагнитного момента двигателя. 10
На фиг.l приведена блок-схема сис темы, на фиг.2 - принципиальная электрическая схема датчика переменной составляющей магнитного потока; на фиг.3 - -принципиальная электрическая 15 схема блока измерения производной магнитного потока, Система стабилизации скорости электропривода содержит генератор .1 частоты задания, фазовый дискриминатор 20
2, регулятор 3 положения, регулятор
4 параметров двигателя, усилитель 5 мощности, двигатель 6 постоянного тока, исполнительный механизм 7, импульсный датчик 8 скорости, блок 9 переключения, датчик 10 тока якоря, датчик 11 переменной составляющей магнитного потока, блок 12 умножения, источник 13 опорного сигнала и сумматор 14. 30
Датчик 11 переменноф составляющей магнитного потока (Фиг.2) содержит блок 15 измерения производной магнитного потока и блок 16 вычисления переменной составляющей магнитного - 35 потока. В качестве блока 15 измерения производной магнитного потока можно использовать измерительную обмотку, размещенную на главных полюсах двигателя 6 постоянного тока. 40
Другой вариант приближенного измерения производной магнитного потока может быть реализован с помощью измерительного трансформатора тока (фиг.2),включенного в цепь обмотки возбужде- 45 ния двигателя 6 постоянного тока, ли", бо с помощью датчика тока возбужде.-. ния (RS-шунт на фиг.Э), подключенного к входу фильтра высоких частот (С-конденсатор и R-резистор на фиг«3) 50 выход которого является выходом бло-: ка 15 измерения производной магнитного потока.
Блок 16 вычисления переменной со55 ставлярщей магнитного потока может быть реализован либо в виде интегратора со сбросом, либо в виде инерционного звена (фиг.2).
Система. стабилизации скорости электропривода работает следующим образом.
В режиме стабилизации скорости импульсы генератора 1 частоты задания поступают на вход фазового дискриминатора 2, на другой вход которого подаются импульсы с импульсного датчика 8. скорости. Выходное напряжение фазового дискриминатора 2 лреобразуется регулятором 3 положейия и в виде задания на величину электромагнитного момента поступает на первый вход регулятора 4, где сравнивается с вы": ходным напряжением блаха 12. На вход блока 12 поступает напряжение с выхода датчика 10 тока якоря, пропорциональное току якоря двигателя 6.
На другой вход блока 12 умножения поступает с выхода сумматора 14 сумма выходных сигналов источника 13 опорного сигнала, пропорционального среднему значению магнитного потока и выходного напряжения датчика ll переменной составляющей магнитного потока.
Таким образом, блок 12 умножения осуществляет обратную связь по электромагнитному моменту. Регулятор 4 определяет неравенство заданного и фактического значений момента и воздействует через усилитель 5 мощности на двигатель 6, подавляя тем самым пульсации электромагнитного момента, обусловленные пульсациями магнитного потока н другими причинами, например колебаниями напряжения питающей сети. При этом пульсации электромагнитного момента, обусловленные пульсациями магнитного потока, подавляются в быстродействующем контуре регулирования момента, слабо влияя на скорость электропривода. Степень подавления пульсаций скорости зависит от значения малой постоянной времени Т„,.
В переходных режимах, когда изменяется частота генератора 1 частоты задания, на первом выходе блока 9 появляется сигнал, отключающий первый вход регулятора 4 от.выхода регулятора 3 положения. В зависимости от рассогласования частот задания и импульсного датчика 8 скорости с выходов блока 9 на соответствующие чет:вертый и пятый входы регулятора 4 электромагнитного момента поступают
1481710 различные по знаку и постоянные но времени сигналы, обеспечивающие торможение или ускорение электропривода.
При близком совпадении частоты задания и частоты импульсного .датчика 8 скорости блок 9 вновь подключает вход регулятора 4 к выходу регулятора 3 положения и одновременно снимает . сигнал с соответствующих входов регулятора 4.
Таким образом, система имеет более высокую точность стабилизации скорости за счет дополнительной обратной связи по переменной паразитной составляющей электромагнитного момента. формула и э о б р е т е н и я
Система стабилизации скорости электропривода, содержащая генератор частоты задания, выход которого сое- . динен с первым входом блока переключения и с первым входом фазового дис:криминатора, подключенного выходом к входу регулятора положения, выход которого соединен с первым информационным входом регулятора параметров двигателя, подключенного выходом к входу усилителя мощности, выход которого соединен с входом двигателя, выход которого соединен с датчиком тока 4 якоря и с исполнительным механизмом, выход которого подключен к входу импульсного датчика скорости, выход ко5 .торого соединен с вторым входом фазо,вого дискриминатора и с вторым входом блока переключения, первый выход которого соединен с входом подключения первого информационного входа регулятора параметров двигателя, вхо.ды задания минимального управляющего сигнала задания максимального управляющего сигнала которого подключе. ны соответственно к второму и треть35 ему выходам блока переключения, о, тличающаяся тем, что, с целью повьппения точности системы, в . нее введены датчик переменной состав ляющей магнитного потока, блок умноQQ .жения, сумматор и источник опорного сигнала, подключенный выходом к пер.вому входу сумматора, выход которого соединен с первым входом блока умножения, подключенного выходом к
25 второму информационному входу регулятора параметров двигателя, второй вход сумматора соединен с выходом датчика переменной составляющей магнитного потока, подключенного к выхо"
30 ду двигателя, выход датчк;а тока яко- ря соединен с вторым входом блока умножения.
Составитель Е.Власов
Редактор А.Козориэ Техред Л. Сердюкова Корректор М.Самборская
Заказ 2687/47 Тираж 789 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101
