Задающее устройство

 

О ТГИ С А Н И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Ь

Союз Советскйк

Соцмалистмческмк

Реслублмк

<1»764078 (51) М. Кл э (53) УДК.621.313. .2-58 (088.8) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04,08.78 (21) 2653618/24-07 с присоединением заявки № — . (23) Приоритет—

Н 02 P 5/16

Гееударстеаива кемнтет

CCCI

Опубликовано 15.09.80. Бюллетень № 34 до делам, кэебретеник к етермтнй

Дата опубликования описания 23.09.80 (72) Авторы изобретения

П. Х. Коцегуб и О. И. Толочко Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (7I) Заявитель (54) ЗАДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к электроприводу, а именно к электроприводу постоянного тока, и может быть использовано в системах прямого или косвенного регулирования скорости и в позиционных системах с подчиненным контуром скорости, если требуется обеспечить независимость ускорения (замедления) исполнительного механизма от величины статического момента.

Известно задающее устройство, состоящее иэ последовательно соединенных пропорционального звена с большим коэффициентом усиления и ограничением выходного сигнала и интегратора, выполненных на операционных усилителях и замкнутых отрицательной обратной связью 11).

Указанное задающее устройство обеспечивает хорошее качество переходных процессов в однократноинтегрирующей системе регулирования скорости. Однако многие системы, управляемые от задатчика интенсивности (например, двукратноинтегрирующая система регулирования скорости, система с регулируемой жесткостью механических характеристик, системы с обратной связью по напряжению и некоторые другие), имеют большое перерегулирование по току, вслед2 ствие чего на исполнительный механизм и кинематические передачи действуют дополнительные усилия, сокращающие срок их службы, а включение апериодического звена на выходе задатчика для снижения перере5 гулирования приводит к затягиванию переходных процессов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является устройство, содержащее за о датчик интенсивности, выполненный в виде последовательно соединенных пропорционального -звена с ограничением выходного сигнала и интегратора, замкнутых отрицательной обратной связью, и апериодическое звено, соединяющее выход задатчика интенсивности со входом регулятора скорости, другой вход которого соединен с выходом датчика скорости 12).

Это задающее устройство имеет следующие недостатки; ав 1) ограниченная область применения, поскольку требуемый закон изменения управляющего сигнала можно получить только при интегрально-пропорциональной харак теристике регулятора скорости;

4078

Формула изобретения

76

2) снижение надежности системы в режиме токоограничения вследствие наличия на входе регулятора тока дополнительного сигнала, изменяющего уровень токоограничения при разгоне и торможении привода;

3) необходимость включения в схему дополнительного активного элемента (операционного усилителя) для реализации апе-риодического звена с двумя входами.

Цель изобретения — расширение области применения задающего устройства и повышение надежности управляемой им системы в режиме токоограничеиия.

Это достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено дифференцирующим с замедлением и дополнительным апериодическим звеньями, включенными параллельно интегратору задатчика интенсивности и первому апериодическому звену и на соответствующие входы регулятора скорости.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит эадатчик интенсивности 1, состоящий из последовательно соединенных пропорционального звена 2 с большим коэффициентом усиления и ограничением выходного сигнала и интегратора 3, выполненных на операционных усилителях и замкнутых отрицательной обратной связью.

Выход задатчика интенсивности 1 через пассивное апериодическое звено 4 соединен с одним из входов регулятора скорости 5 (при косвенном регулировании скорости вместо регулятора скорости устанавливается регулятор ЭДС двигателя или регулятор напряжения). Параллельно задающему интегратору 3 и апериодическому звену 4 на второй и третий входы регулятора скорости включены пассивные апериодическое 6 и дифференцирующее с замедлением 7 звенья; четвертый вход регулятора соединен с выходом датчика регулируемой координаты.

Параметры звеньев 4, 6 и 7 выбираются в зависимости от параметров передаточной функции замкнутого контура регулирования скорости и от требуемого качества переходных процессов, При этом постоянные времени апериодических звеньев 4 и 6 и апериодической составляющей дифференцирующего с замедлением звена 7 должны быть одинаковыми.

Ограничение выходного сигнала пропорционального звена 2 эадатчика может осуществляться включением в цепь его обратной связи встречно-последовательно соединенных стабилитронов 8 и 9 или источника опорного напряжения. Апериодические звенья 4 и 6 и дифференцирующее с замедлением звено 7 представляют собой входные цепи операционного усилителя регулятора скорости 5, в обратвую связь которого включено комплектное сопротивление 10, состав которого зависит от требуемой передаточной функции регулятора. Звено 7 реализуется последовательным включением конденсатора 11 и резистора !2, а звенья 4 и 6— о зо

25 эо

Зэ

4 последовательным включением резисторов 13 (14) и 15 (16), точка соединения которых через конденсатор 17 (! 8) подключена, к общей точке вход-выход усилителя регулятора скорости 5. Для удобства настройки коэффициента передачи звена 6 и постоянной времени дифференцирования звена 7 на выходе звена 2 могут устанавливаться потенциометры 19 и 20, движки которых соединены соответственно с конденсатором 11 и резистором 13.

При отсутствии контура регулирования положения разгон привода осуществляется при поступлении ступенчатого сигнала

U», (t) = 1)а1(Ц, соответствующего заданному значению регулируемого параметра (скорости, ЭДС или напряжения двигателя), иа вход пропорционального звена 2, где он сравнивается с выходным сигналом задающего интегратора 3. При наличии рассогласования между этими сигналами на выходе з вен а 2 поддерживается постоянное на и ряжение U o, которое преобразуется интегратором 3 в линейно-возрастающий сигнал

Uaz(t). Как только последний достигнет уровня входного сигнала U, напряжение звена 2 становится равным нулю и интегрирование прекращается. Выходные напряжения задатчика интенсивности 1 U (t) и Uo(t) апериодическими 4 и 6 и днфференцирующим с замедлением 7 звеньями преобразуется в напряжения Ц (t) !14(1) и U э(() соответственно. Все эти сигналы на входе регулятора 5 суммируются, а их сумма U (t) = U>(t) + 1!х((} + Us(t) сравнивается с сигналом отрицательной обратной связи U (t) по регулируемой координате. Реверс привода осуществляется изменением полярности входного сигнала

Бвх(t) задающего устройства, а торможение — съемом этого сигнала. При работе системы регулирования скорости в качестве подчиненного контура позиционной системы входной сигнал на задающее устройство поступает с выхода регулятора положения.

Предлагаемое задающее устройство по сравнению с известными обеспечивает беэ изменения уровня токоограничения лучшее качество переходных процессов по управляющему воздействию (более высокое быстродействие при одинаковых значениях перерегулирования по току или меньшее перерегулирование при одинаковом быстродействии).

Задающее устройство, содержащее задатчик интенсивности, выполненный в виде последовательно соединенных пропорционального звена с ограничением выходного сигнала и интегратора, замкнутых отрицательной обратной связью, и апериодическое звено, соединяющее выход эадатчика интенсивности со входом регулятора скорости, 764078

Составитель И. Коротеева

Редактор Е. Яковчнк Текред К. Шуфрич Корректор М. Демчик

Заказ бл99/48 Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская иаб. ° д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 другой вход которого соединен с выходом датчика скорости, отличающееся тем, что, с целью расширения его области применения и повышения надежности управляемой им системы в режиме токоограничения, оно снабжено дифференцирующим с замедлением и дополнительным апериодическим звеньями, включенными параллельно интегратору задатчика интенсивности и первому апериодическому звену и на соответствующие вхо ды регулятора скорости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лебедев Е. Д. и др. Управление венгильными электроприводами постоянного тока. М., «Энергия», 1970, с. 144.

2. Патент ГДР № 116359, кл. Н 02 P 5/12, 1975.