Электропривод постоянного тока с совместным управлением

 

Использование: может быть использовано в следящих электроприводах подач. Сущность изобретения: применение высокочастотного блока гальванической развязки дает возможность повысить добротность по скорости следящего электропривода, снизить температурный дрейф датчика тока и постоянно контролировать величину якорного и уравнительного тока. 1 ил.

СОК)3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) 5 Н 02 P 5/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГOCllATÅHT СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4662358/07 (22) 16.03.89 (46) 28.02,93. Бюл. ¹ 8 (71) Научно-исследовательский институт технологии машиностроения (72) Т.И,Алимов, В,С,Лыков и Л.В.Михайлов (56) Электропривод постоянного тока типа

ЭТ 6, ТУ 16, 530.223-77.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в следящих электроприводах подач.

Целью изобретения является, повышение быстродействия и надежности за счет применения высокочастотного блока гальванической развязки и подачи сигналов с его первого и второго выходов, которые разнополярные, на первый и второй инверсный входы суммирующего усилителя, а также одновременный контроль за уравнительным током.

На чертеже — принципиальная электрическая схема устройства.

Электропривод содержит силовую часть 1, электродвигатель 2, два силовых . дросселя 3 и 4, схему управления 5, регуляторы пропорционально-интегральные тока

6 и скорости 7, датчик скорости 8, усилительсумматор 9 и датчик тока, выполненный на двух шунтах 10 и 11, высокочастотном блоке гальванической развязки 12, втором усилителе-компараторе 13 и двух 14 и 15 диодах.

К одним силовым концам первого 10 и второго 11 шунта соответственно подключе, 5U„„1798880 А1 (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА С COBMECTHblM УПРАВЛЕНИЕМ (57) Использование: может быть использовано в следящих электроприводах подач.

Сущность изобретения: применение высокочастотного блока гальванической развязки дает возможность повысить добротность по скорости следящего электропривода, снизить температурный дрейф датчика тока и постоянно контролировать величину якорного и уравнительного тока, 1 ил, ны первый и второй выходы силовой части

1, вторые силовые концы 10 и 11 подключены соответственно к дросселям 3 и 4. Вторые силовые концы дросселей 3 и 4 объединены и подключены к одному якорному концу электродвигателя 2. Второй якорный конец 2 подключен к третьему силовому выходу силовой части 1. Силовая часть 1 имеет три силовых питающих входа, на которые подается напряжение сети. На 2m управляющих входа 1 подаются 2m управляющих выхода 5. На вход 5 подается сигнал с выхода 6, а на первый и второй инверсный вход 6 подаются соответственно выходной сигнал с регулятора скорости 7 и сигнал отрицательной обратной связи по току с выхода усилителя 9, На первый и второй неинвертирующий вход регулятора скорости 7 поступает соответственно сигнал задания и сигнал отрицательной обратной связи по скорости с датчика скорости 8 (тахогенератор). Сигнальные провода первого 10 и второго 11 шунта соединены соответственно с первым и вторым входом 12. Первый и второй выход 12 соединен соответственно с первым инверсным входом 9 и 13 и вторым

1798880 инверсным входом 9 и неинверсным вхо. дом 13. Выход усилителя-сумматора 9 соединен с катодом 14 и анодом 15. Анод 14 и катод 15 соединены соответственно с третьим неинверсным и четвертым инверсным входом усилителя 13. Сигналы на первом и втором выходе 12 разнополярны и постояйны по знаку, на первом выходе 12отрицательный, на втором выходе 12 — по ложительный. Электропривод работает следующим образом.

В исходном состоянии, когда на входе 7 сигнал задания равен нулю, на выходе 7 и 6, а также на выходе 9 сигнал также равен нулю. При этом от первого силового выхода

1 по цепи 10, 3, 4, 11 к второму силовому выходу 1 протекает уравнительный ток. Ток якоря (нагрузки) при этом равен нулю. Тэк как сигналы с шунтов 10 и 11 преобразуЮтся, в 12 и на выходе 12 они разнополярны:и подаются на инверсные входы 9, то на выходе 9 сигнал равен нулю; Напряжение на выходе 9 пропорционально току якоря (нагрузки).

При подаче на вход 7 задающего напряжения положительной полярности на выходе

7 появляется максимальный отрицательный сигнал, при этом на выходе 6 максимальный положительный сигнал. Управляющие выходные сигналы 5 в количестве 2rA подаготся на 2m входов 1 для управления 2m силовыми элементами, тиристорами силовой части

1, При этом: по якорной цепи электродвигателя протекает пусковой ток нагрузки, по цепи дросселя 3 и шунта t0 протекает сум,марный ток нагрузки и уравнительного тока, по цепи второй дроссель 4 и шунт 11 протекает уравнительный ТоК. Происходит разгон электродвигателя 2.до соответствующей скорости. При достижении заданной скорости сигналы на входе 7 — задающего напряжения и датчика скорости 8 разнополярны и равны. На выходе 7 сигнал спадает до нуля. На выходе 9 и 6 также сигнал спадаетдо нуля, При подаче на вход 7 задающего напряжения отрицательной полярности: по якорной цепи протекает пусковой ток нагрузки, по цепи первый дроссель 3 и шунт 10 протекает уравнительный ток, по цепи второй дроссель 4 и шунт 11 протекает суммарный ток нагрузки и уравнительного тока. Остальные сигналытакие же кэк было указано выше, только наоборот.

В некоторых случаях при скачкообразном задании напряжения +U»q может со здаться аварийная ситуация, когда превышен максимальный уравнительный ток. При этом на выходе усилителя-компаратора 13 появится сигнал. соответствующий логической единице. Этот сигнал используется для защиты электропривода, Попытка в прототипе перейти к более высоким точкам настройки, т.е. к большей полосе пропускания путем установки новых

RC-цепочек в 6 и 7, номиналы которых рассчитаны по точке 2 — для электроприводов подач на станках с ЧПУ (А = 0,823, В " 0,2, "0 С =0,7, перерегулирование в этом случае не превышает 10 Д), приводила к автоколебаниям в электроприводе.

В предлагаемом электроприводе, также как и в прототипе, частота пульсации напря15 жения и тока якоря равна 300 Гц, Поэтому, чтобы контур тока был быстродействующим, высокочастотный блок гальванической развязки 12 выполнен на частоте 10 кГц, при этом была получена полоса пропуекания

20 замкнутого скоростного контура 45 Гц, с рассчитанными ранее RC-цепочками в 6 и 7.

Кроме того, учитывая, что сигналы c первого и второго выходов 12 приходят на инверсные входы 9, а также использование

25 двух сигналов с шунтов 10 и 11, в предлатаемом электроприводе, дрейф нуля датчика тока на выходе 9 составил 30 мВ при

50оc

Таким образом, в предлагаемом элект30 роприводе повышено быстродействие и надежность, что соответствует поставленной цели..

Формула изобретения

Электропривод постоянного тока с со35 вместным управлением, содержащий электродвигатель, один вывод якорной обмотки которого подключен к преобразователю, а другой — к обьединенным выводам двух дросселей, поспедовательно соединенные

40 блок задания, пропорционально-интегральные регуляторы скорости и тока, систему управления преобразователем, выход которой подключен к преобразователю, датчик скорости электродвигателя, выход которого

45 подключен к второму входу регулятора скорости, выход датчика тока якоря через усилитель подключен к второму входу регулятора тока, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и быстро50 действия, в него введены второй усилитель, два диода, а датчик тока выполнен в виде двух шунтов и высокочастотного блока гальванической развязки с разнополярными выходами, при этом шунты включены между

55 соответствующими выходами преобразователя и вторыми выводами дросселей, сигнальные выводы шунтов соединены с высокочастотным блоком гальванической развязки, первый выход высокочастотного блока гальванической развязки соединен с

1798880

&1 вх2 дх

Составитель Т. Алимов

Техред М.Моргентал Корректор П. Гереши

Редактор Т. Коляда

Заказ 778 Тираж Подписное

В НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 первыми инвертирующими входами первого и второго усилителей, второй выход высокочастотного блока гальванической развязки соединен с вторым инвертирующим входом первого усилителя и вторым неинвертирующим входом второго усилителя, выход первого усилителя, соединен с катодом первого и анодом второго диодов, анод первого и катод второго диодов соединены соответственно с третьим неинверти5 рующим и четвертым инвертирующим входами второго усилителя.