SU1181106A1

SU1181106A1 - Электропривод постоянного тока

Info

Publication number: SU1181106A1
Application number: SU833591676A
Authority: SU
Inventors: Vladimir V Arzhanov; Evgenij L Bragilevskij; Vladimir S Fadeev
Original assignee: Nii Avtom Elektromekh; Vni Pk I Avtom Elektroprivodu
Priority date: 1983-05-17
Filing date: 1983-05-17
Publication date: 1985-09-23

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве электропривода механизмов подач металлорежущих станков.

Цель изобретения - улучшение дина- 5 мических характеристик электропривода.

На чертеже изображена функциональная схема электропривода.

Электропривод содержит электродвигатель Ί, якорная цепь которого под- 'Р ключена к преобразователю 2 с последовательно. включенными регулятором 3 скорости и регулятором 4 тока в цепи управления, датчики скорости 5 и тока 6, подключенные к входам соответ- 15 ствующих регуляторов, формирователь 7 характеристики, входом подключенный к датчику 5 скорости, и включенные в цепь обратной связи регулятора. 4 тока дифференцирующее звено 8 и нелинейный20 элемент 9 типа "зона нечувствительности", причем выход регулятора 4 тока соединен с входом дифференцирующего звена 8, а выход нелинейного элемента 9 типа "зона нечувствительности" 25 с входом регулятора тока. В электропривод введены также управляемый делитель 10 напряжения, сумматор 11 и выпрямитель 12, .при этом управляемый делитель 10 напряжения включен между 30 выходом дифференцирующего, звена 8 и входом нелинейного элемента 9 типа

"зона нечувствительности", а управляющий вход управляемого делителя 10 напряжения соединен с выходом сум- 35 матора 1Ϊ, первый вход которого подключен через выпрямитель 12 к задающему входу регулятора 3 скорости, а второй - к выходу формирователя 7 характеристики. 40

Электропривод постоянного тока работает следующим образом..

Последовательное соединение регулятора 3 скорости, регулятора 4 тока, преобразователя 2, электродвигателя 45 1 с датчиками тока 6 и скорости 5 образуют двухконтурную систему с подчиненным регулированием параметров. Регулятор 4 тока охвачен отрицательной обратной связью по производной выход-50 ного сигнала, причем обратная связь образована· дифференцирующим звеном 8, управляемым делителем 10 напряжения и нелинейным элементом типа "зона нечувствительности". В зависимости 55 от величины скорости изменения (производной) выходного сигнала регулятора 4 тока в функции скорости вращения

электродвигателя 1 и в Функции величины задающего сигнала происходит включение (или не происходит) отрицательной обратной связи по производной . выходного сигнала регулятора 4 тока. Тем самым происходит регулирование скорости изменения выходного сигнала регулятора 4. тока и, соответственно, скорости' изменения тока якоря электродвигателя 1.

На малых скоростях вращения форми- . рователь.7 характеристики выдает сигнал "Нуль" и управляемый делитель 10 имеет малый коэффициент передачи. При этом нелинейный элемент 9 типа "зона нечувствительности" не "пробивается" и ограничение скорости нарастания выходного сигнала регулятора 4 тока не происходит. Этот режим соответствует предельным возможностям электродвигателя по скорости изменения тока якоря. При этом в электроприводе на малых скоростях вращения электродвигателя существенно повышено быстродействие в токовом контуре регулирования, что приводит к улучшению динамических свойств электропривода, а именно, к расширению полосы пропускания частот.

При больших скоростях вращения электродвигателя в электроприводе надо уменьшить скорость изменения выходного сигнала регулятора 4 тока. При увеличении скорости вращения электродвигателя 1 увеличивается также сигнал на выходе сумматора 11 и возрастает коэффициент передачи управляемого делителя 10. В этом случае в электроприводе уменьшается заданная уставка на скорость изменения выходного сигнала регулятора 4 тока. Ограничение скорости изменения выход-. ного сигнала регулятора 4 тока осуществляется, когда величина производной на выходе дифференцирующего звена 8, измененная управляемым делителем 10, превышает величину зоны нечувствительности нелинейного элемента 9.

При больших изменениях задающего сигнала (скачок задания) необходимо обеспечить также ограничение скорости. изменения выходного сигнала регулятора 4 тока для исключения появления большого неуправляемого первого

броска тока.

При пуске двигателя (скачок задания) с помощью сигнала, поступающего

3 1181

через выпрямитель 12, сумматор 11 от задатчика скорости на управляющий вход управляемого делителя 10, осуществляется регулирование скорости изменения выходного сигнала регуля- 5 тора 4 тока и скорости изменения тока якоря электродвигателя 1 в функции задающего сигнала. При этом исключаются неуправляемые броски тока при пуске двигателя. На выходе выпрями- 10 теля 12 формируется сигнал, пропорциональный модулю задающего напряжения. При больших скачках задающего сигнала сигнал на выходе выпрямителя 12 и, соответственно, сумматора 15 11 большой по величине. Это приводит к увеличению коэффициента передачи управляемого делителя 10 и ведет к уменьшению заданной уставки на скорость изменения выходного сигнала .20 регулятора 4 тока. Ограничение скорости изменения выходного сигнала регулятора 4 тока осуществляется, когда производная на выходе дифференцирующего звена 8, умноженная на ко- 25 эффициейт передачи управляемого делителя 10, превышает зону нечувствительности нелинейного элемента 9.

106 4

При малых изменениях задающего сигнала и, соответственно, малых скоростях вращения электродвигателя, на выходе сумматора 11 имеется малая величина сигнала. При этом управляемый делитель 10 имеет малый коэффициент передачи и нелинейный элемент 9 не "пробивается", и не происходит ограничение скорости изменения выходного сигнала регулятора 4 токй.

В электродвигателе имеют место большие скорости изменения тока, а амплитуда тока невелика (из-за малой величины задания) и электропривод имеет высокие динамические свойства.

Таким образом, в электроприводе постоянного тока имеется регулируемое ограничение скорости изменения тока якоря электродвигателя в функции скорости вращения электродвигателя и задающего напряжения, вследствие чего происходит улучшение динамических свойств электропривода,особенно при малых скоростях вращения, без ухудшения динамических свойств при (больших скоростях.

50

Claims

ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий электродвигатель, якорная цепь которого подключена к управляемому преобразователю, ό последовательно включенными регулятором скорости и регулятором тока в

цепи управления,датчики скорости и то— ка, подключенные к входам соответствующих регуляторов, формирователь характеристики, входом подключенный к датчику скорости, и включенные в цепь обратной связи регулятора тока дифференцирующее звено и нелинейный элемент типа "зона нечувствительности", причем выход регулятора тока соединен с входом дифференцирующего звена, а выход элемента типа "зона нечувствительности" - с входом регулятора тока, отличающийся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик, в него введены $ управляемый делитель напряжения, сумматор и выпрямитель, при этом управляемый делитель напряжения включен между выходом дифференцирующего звена и входом нелинейного элемента типа "зона нечувствительности", а управляющий вход управляемого делителя напряжения соединен с выходом сумматора, первый вход которого подключен через выпрямитель к задающему входу регулятора скорости, а второй - к . , выходу'формирователя характеристики.

ш, 1181106

1

31106 2