Способ управления электромеханической системой с упругими звеньями

 

Сокзэ Советскмн .Социалистические

Республик

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()))826294 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.08. 79 (21) 2815315/18-24 с присоединением заявки Ж— (23) Приоритет

Опубликовано 30.04.81. Бк)ллетень нй16

Дата опубликования описания 30.04. 81 (51)M. Кл.

G 05 О 15/00

Гасударственный комитет

СССР во делам изобретений и аткрытнй (53) УДК 621. 327 (088. 8) (72) Авторы изобретения

A. Д. Братусь, А. С. Никитин и А. Х.. Волков

I

j

1 (71) Заявитель (54 } СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ

СИСТЕМОЙ С УПРУГИИИ ЗВЕНЬЯЬЫ

Изобретение относится к системам автоматического управления, а точнее к способу управления электромеханической системой с упругими звеньями, и наиболее эффективно может быть использовано в системах управления главным приводом блюмингов, раскатных и прошивных станов трубопрокатных агрегатов, автоматических станов и другими приводами механизмов с упругими звеньями.

Известен способ защиты электропривода от поломок при ударном воздействии нагрузки, реализованный в устройстве для управления электроприводом Llg

В данном устройстве сигнал от тензодатчика, установленного под станиной, является пропорциональным моменту двигателя и его производной и никак не связан с моментом сил упругости, приложенным к валу двигателя.

При .этОм сигнал От прОизвОднОй .мО мента двигателя идет с запаздыванием по отношению к сигналам. пропорциональным производной момента сил упругости.

Однако такой способ защиты электропривода, реализовнный в вышеописанном устройстве, не может обеспечить существенное уменьшение амплитуды высокочастотной составляющей не только во всех упругих звеньях много10 массовой системы, но даже в первом звене, соединяющем двигатель с рабочим органом или другой массой.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ ограничения динамических усилий,в котором в упругой связи между рабочим механизмом и приводным электродвигателем, питаемым по системе

Г-Д с регулированием возбуждения генератора в функции параметров работы .привода, путем введения в цепь обмотки возбуждения генератора активного сопротивления, шунтируемого ключом, управляемым в функции параметров при3 8

1 вода, управление указанным ключом осуществляется непосредственно в:. функции динамических усилий )2) .

Недостаток данного способа заключается в том, что он не может обеспечить существенного уменьшения высокочастотной составляющей моментов сил

1 упругости.

Цель изобретения — уменьшение высокочастотной составляющей моментов сил упругости во всех упругих звеньях многомассовой системы.

Поставленная цель достигается тем, что в способе управления электромеханической системой с упругими звеньями, включающем измерение одного из динамических параметров системы, формирование.импульса момента в функции одного из динамических параметров и приложение сформированного импульса момента к одной из последовательно включенных масс электромеханической .системы, к которой приложен момент статической нагрузки, измеряют разность скоростей вращения первой из последовательно включенных масс и последней массы, к которой приложен момент статической нагрузки, формирует импульс момента в функции измеренной разности скоростей вращения и с появлением момента статической нагрузки прикладывают сформированный импульс момента к последней массе в сторону ускорения вращения.

Такое выполнение способа управления электромеханической системой с упругими звеньями позволяет уменьшить величину коэффициента динамичности до единицы, что в свою очередь„ позволяет значительно увеличить скоростные режима работы механизмов и повысить их производительность.

На фиг.1 изображена общая структурная схема электромеханической многомассовой системы с упругими звеньями; на фиг.2 — графики измене" ния моментов сил упругости в известных системах и системах работающих по предлагаемому способу; на фиг.3структурная схема электромеханичесКоН многомассовой системы с импульсным устройством, выполненным в виде управляемого синхронного двигателя с короткозамкнутымротором;на фиг;4— то же,с импульсным устройством,выполненным в виде электрической машины с дуговым статором; на фиг. 5 — то же, с импульсным устройством, формирующим

26294

55 импульс в результате изменения момента инерции.

Способ управления электромеханической системой с упругими звеньями реализуется при помощи системы,содержащей массы 1-4, соединенные упругими звеньями 5-7, а также устройство 8, вырабатывающее импульс момента, тахогененаторы 9 и 10, соединенные через управляющее звено 11 со входом устройства 8.

Предлагаемый способ управления электромеханической системой осуществляется следуюшим образом.

Измеряют производную угла рассоглассования между первой и последней 4 массами многомассовой системы и затем эту величину подают на вход управляющего звена 11, которое воздействуя на устройство 8 импульсного момента вызывает появление импульса момента 12, приложенного совместно с моментом статической нагрузки 13 к последнему звену многомассовой системы.

При появлении статической нагрузки

13, приложенной к последней массе

4 многомассовой системы, происходит снижение скорости вращения массы 4, что приводит к появлению сигнала разности скоростей первой и последней масс, формированию управляющего сигнала звеном 1 1 и появлению импульса момента 12, выработанного устройством 8 и приложенного, с целью уменьшения разности скоростей, к последней массе 4, в результате чего происходит уменьшение высокочастотной составляющей моментов сил упругости во всех упругих звеньях многомассовой системы.

Импульсное устройство 8 может быть выполнено в виде управляемого асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором и в виде электрической машины с дуговым статором, а также в виде устройства, формирующего импульс в результате изменения момента инерции.

Устройство работает следующим образом.

В момент появления статической нагрузки с выхода управляющего звена 1! поступает сигнал на включение электромагнита, перемещающего муфту с тягами, связанными с вращающимися массами, что приводит к уменьшению радиуса инерции импульсного устройства и появлению импульса

5 82629 момента, приложенного к звену 4 многомассовой системы.

Предлагаемый способ управления электромеханической системы с упругиии звеньями по сравнению с известными способами позволяет значительно уменьшить величину амплитуды высокочастотной составляющей моментов сил упругости во всех упругих звеньях многомассовой системы и"тем самым 10 обеспечить величину коэффициента дина мичности, близкую к единице, что позволяет повысить надежность, дол" говечность и увеличить скоростные режимы работы механизмов, повышая их 15

-производительность.

Формула изобретения

4 6 момента к одной из:последовательно включенных масс электромеханической системы, к которой приложен момент статической нагрузки, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности управления путем уменьшения высокочастотной составляющей моментов сил упругости во всех упругих звеньях системы, измеряют pasность скоростей вращения первой из последовательно включенных масс и по.следней массы, к которой приложен мо мент статической нагрузки, формируют импульс момента в функции измеренной разности скоростей вращения и с появлением момента статической нагрузки прикладывают сформированный импульс момента к последней массе в сторону ускорения вращения.

Способ управления электромеханической системой с упругими звеньями, включающий измерение одного из динамических параметров системы, формирование импульса момента в функции одного из динамических параметров и приложение сформированного импульса

Источники информации, принятые во внимание при.экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 202282, кл. Н 02 Р 59/32, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 2!6083, кл. Н 02 Р 59/20, 19Ж (прототип) 826294

Составитель О. Гудкова

Редактор Ю. Ковач Техред E ° Гаврилешко Корректор В.Бутяга

Заказ 2514/68 Тираж 940 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4