Электропривод

 

Использование: для стабилизации частоты вращения электродвигателя. Сущность: данная система по принципу управления астатическая, и устойчивость ее не зависит от коэффициентов усиления усилителя мощности, двигателя, импульсного датчика скорости. В системе используются неинвертирующий интегратор, два ключа и дополнительная емкость. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК Ы, 1814186 А1 (Я)5 Н 02 P 5/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) 3 е

ОПИСАНИЕ ИЗОБPETEНИЯ :,:„;:g

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4933853/07 (22) 05.05.91 (46) 07.05.93. Бюл. М 17 (71) Смоленский филиал Московского энергетического института (72) А,М.Ковалев, А.А. Кульков, В.В.Круглов и

Н.В. Ковал ко в (56) Башарин А.В., Новиков В.А., Соколовский Г.Г. Управление электроприводами,—

Л.: Энергоиздат, 1982, С. 177, 178.

U evx(t) = U0 е т/Г где г — постоянная времени интегратора, t— время. Это напряжение подается через усилитель мощности 1 на двигатель 2 и последний начинает вращаться. Так как дополнительная емкость 6 с помощью клюИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано для стабилизации частоты вращения однодвигательного электропривода.

Цель изобретения — повышение точности быстродействия и упрощение устройства.

На фиг. 1 представлена блок-схема электропривода; на фиг. 2 —.временные диаграммы его работы, где Q -ñêBàæíocòü, С7, Ce — емкость интегратора и дополнительная емкость соответственно, Устройство содержит последовательно соединенные усилитель мощйости 1, двигатель 2, импульсный датчик 3 скорости, ключевые элементы 4 и 5, дополнительную емкость 6, интегратор 7 и делитель напряжения 8, причем выход интегратора 7 объединен с его входом 9, входом. усилителя 1 мощности и входом делителя 8 напряжения., Вход делителя 8 соединен с первыми неподвижными контактами ключевых элементов 4 и 5. Вторые неподвижные контакты элементов 4 и 5, подключены к неинвертирующему входу усилителя интегратора 7, один вывод дополнительной емкости 6 соединен с за(54) ЭЛ Е КТРОПРИ ВОД (57) Использование: для стабилизации частоты вращения электродвигателя. Сущность: данная система по принципу управления астатическая, и устойчивость ее не зависит от коэффициентов усиления усилителя мощности, двигателя, импульсного датчика скорости. В системе используются неинвертирующий интегратор, два ключа и дополнительная емкость. 2 ил.

Ф

I» земленным выводом емкости интегратора 7, второй вывод емкости 6 соединен с подвижным контактом ключевОго элемента 4, вто. рой вывод емкости интегратора 7 — с подвижным контактом элемента 5, управля- а . ющие входы ключевых элементов 4, 5 под- { р ключены к выходу импульсного датчика .. скорости 3.

Устройство работает следующим образом. В начальный момент (положение ключевых элементов 4, 5 соответствует фиг, 1) 0 за счет наличия малого. смещения Uo на вы- Ch ходе интегратора 7 его интегрирующая емкость начинает заряжаться. Учитывая, что вход и выход ийтегратора объединены, его выходное напряжение U (т) можно записать в виде:

1814186 (6) О () (2) (3) t.

О.ы.(Т) - U >> »R

e7/Ã

1 — или .

К"

Т- ГепК.

- чевого элемента 4 подключена к выходу интегратора 7, то напряжение на ней Оо меняется следующим образом:

1 где К вЂ” коэффициент деления делителя 8 напряжения.

C прихоДом переднего фронта импуль са с импульсного датчика скорости 3 с по" мощью клачевых" элементов 4 и 5 дойолнительйая емкость 6 подключается к инвертирующему входу усилителя интегратора 7, а емкость интегратора к выходу дел ителя 8. До прихода. заднего фронта импульса с.импульсного датчика 3 интегрирующей емкостьюе ийтеграторе7 будет дополнительная емкость 6. В данном случае начальное найряжение Оо на выходе интегратора 7 определяется иэ ф©рмулы (2) при

t T,тде Т вЂ” время между передним и задним фронтамйимпульсоЬ с импульсного датчика

3 (фиг. 2:, а). т.е.

°;

ПодстаФдяя в формулу (10) вместо Це новые начальные условия по фориуле (3). через промежуток времени t-Т на выходе интегратора 7 получим :. I

U» вых eÒTÓÕ: " .. (4

Р где U» соответствует;выходному напряжейию интегратора 7,.в йреДыдущем такте работй. Так как О > О, то среднее. значение U»gt) продолжает возрастать. скорость двигателя увеличивается, а время Т уменьшается, стремясь уменьшить-Оных(Т); В установившемся режиме знвчение Овых(Т) постоянно, т.е.

Такйм образом; для установившегося режима в формуле (4) левую и правую части можно сократить на U»>P)$0, т.е. (5)

Описанный режим работы соответствует случаю, когда скважность импульсов с импульсного датчика 3 скорости равна двум и емкость интегратора 7 равна дополнительной емкости 6. При этом угловую частоту вращения электродвигателя вдв можно представить в виде:

2т pt

foAs - Yr """ - Лж K

1 где Кидс — число импульсов датчика 3 за один оборот вала.

10 Следует отметить, указанные условия по скважности импульсов с импульсного датчика 3 и соотношейию емкостей интегратора 7 и дополнительной.6 непринципиаль. ны, хотя приводят к снижению-вдвое.

15 частоты пульсациД питающегодвигательна- . пряжения (фиг. 2. а, б). При выполнении укаэанных ограйичений эта частота пульсаций равна удвоенной частоте следования импульсов датчика 3, а при их выполнении

20 частоте пульсаций совпадает с частотой сигнала датчика.

Пусть в pesyni òàòå иэмененйя момента.:: нагрузки на валу двигателя 2 изменилась

- " его чаетоте вращения аде, например умень25 вилась. Это приведет к увеличению време-.. ни Т, а значит, согласно формулам (1) и:(2), к увеличению О ых(Т) и О о, т.e. к увеличению среднего зйачения напряжения, подаваемого на вход усилителя 1, а значит к увеличе30 нию скорости двигателя и тем самым . уменьаению времени T. Такое увеличение .. напряжения будет продолжаться до тех пор пока время Т не буДет соответствовать:фор

: муле(5), а вдв — формуле 6; Аналогично, нд

35 с умемьшейием среднего питающего @вил тель напряжения, происходит стабилизаци1 частоты его вращенйя при сбросе нагрузкй, Данная схема по своему прийципу уй равления астатическая, т;е., обладает нуле

49 вой ошибкой стабилизации в .установившемся режиме (см; формулу (6)), Кроме того; устойчйвость такой сйстемы не зависит от козффициейтов усиленйя мощности 1, двигателя 2, импульсного датчика еко45 рости 3, т.е. не требует введения корректирующих устройств, обеспечивающих условия устойчивости и снижающих быстродействие системы а целом. В предлагаемом устройстве вместо характер50 ных для прототипа блоков обратной связи

НПЧ и схемы сравнения используется инвертирующий интегратор, даа ключа и дополнительная емкость, что свидетельствует о его упрощении.

Формула изобретения

Электропривод, содержащий электродвигатель, якорная обмотка которого под- ключена к усилителю мощности, импульсный датчик скорости электродвига1814186

4ЧГ еР

Составитель Н,Полякова

Техред М.Моргентал. Корректор M.Ìàêñèìèøèíåö

Редактор Г,бельская

:Заказ 1832 Тираж .: . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

5, . -.:. 6 теля, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью . йеподвйжнйеконтактй этихэлементов подего упрощения, повышения точностй и быс- ключены к инвертирующему входу интегратродействия, в него введены интегратор де-. тора, один вывод кондейсатора объединен литель йай ряжения. конденсатор и два с выводом койдейсатора интегратора и подключевых элемента. прйчем выход интегра-.. 5 ключен к общей шине, вторите вйводы каж: торэ объединен с его входом, входом дели- дого конденсатора -соединены . с .теля напряжения и входом усилителя : подвижными::контактами соответствующих. мощности, выход делителя напряжения:Со- ключевых.элементов, а управляющие входы единен с первыми неподвижйымй контакта- : ключевйх элементов подключены к выходу ми: .:ключевых элементов, . вторые 10 импульсйогодатчикаскорости.