SU1192047A1 - Устройство улучшени коммутации коллекторных электрических машин посто нного тока - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО УЛУЧШЕНИЯ КОММУТАЦИИ КОЛЛЕКТОРНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащее элементы управлени , предназначенные дл  подключени  к  корной цепи машины, управл емый усилитель мощности с клеммами дл  подключени  к обмотке дополнительных полюсов машины, отличающеес  тем, что, с целью повьшени  динамической точности при настройке коммутационных процессов на середину безыскровой зоны, оно снабжено двум  элементами определени  модул , двум  элементами запоминани , фильтром, двум  делител ми напр жени , инвертором, двум  дифференциаторами,двум  сумматорами , элементом формировани  уставки, компараторомJ. элементом с переменным коэффициентом усилейи , элементом сравнени , подключенным входами соответственно к выходу управл емого усилител  мощности и опорному напр жению, а выходом - .к входу первого элемента определени  модул , к первому входу второго сумматора, к входу второго дифференциатора , выход которого соединен с вторым входом второго сумматора, подключенного .выходом к первому входу элемента с переменным коэффициентом усилени , выход первого элемента определени  модул  подключен к второму делителю напр жени  и че- рез фильтр - к входу первого элемеи- i та запоминани , выход которого соединен с входом инвертора, выход инвертора через первый делитель нацр жени  соединен с первым входом компаратора , выход элемента управлени  через первый дифференциатор соединен с входом второго злемента определени  модул , выход которого через второй элемент запоминани  соединен с первым входом первого сумматора, второй вход которого под- . ключен к выходу злемента формирова ( ни  уставки, третий вход которого подключен к выходу второго делител  напр жени , выход первого сумматора подключен к второму входу компаратора , подключенного выходом к вто-. рому входу элемента с переменным. коэффициентом усилени , выход которого подсоединен к входу управл емого усилител  мощности.

Description

Изобретение относитс  к электромашиностроению , в частности к средствам улучшени  процесса коммутации коллекторных электрических машин посто нного тока с регулированием скорости вращени  изменением  корного напр жени  и ослаблением потока возбуждени . Целью изобретени   вл етс  повышение динамической точности при настройке коммутационных процессов на середину безыскровой зоны. На чертеже приведена блок-схема устройства улучшени  коммутации кол лекторных электрических машин посто ,  нного тока. коллекторной электрической машины 1 подключен к источнику регулируемого напр жени  U,,, К управл е- мому усилителю мощности 2 подключена обмотка дополнительных полюсов 3. В  корную цепь 1 включены элементы управлени  4. В элементе сравнени  алгебраически суммируютс  сигнал напр жени  на обмотке дополнительных полюсов 3 и опорный сигнал U . На выходе 5 имеем значение сигнала опшбки при отработке управл ющего воздействи  обмотки дополнительных полюсов. Сигнал ошибки поступает на вход первого элемента 6 определени  модул , выход с которого через фильтр 7 подаетс  на вход первого элемента 8 запоминани . Выход 8 чер инвертор 9 соединен с первым делителем 10. Выход элементов управлени  4 соединены с входом первого ди ференциатора 11, вьтход которого подключен к входу второго элемента определени  модул  12. Выход 12 соединен с входом второго элемента запоминани  13, выход которого соедин с первым входом первого сумматора 1 Второй вход 14 соединен с выходом элемен а 15 формировани  уставки. К выходу 6 подключен второй делитель 16, с выхода которого сигнал, п ступает на третий вход первого сумматора 14. Сигнал с выхода 5 поступает на первый вход второго сумматора 17. Выходной сигнал 5 поступает на второй дифференциатор 18, выход которого соединен с вторым входом второго сумматора 17. Выход 17 соединен с первым входом элемента 19 с переменным коэффициентом усилени . На первый вход компаратора 20 подаетс  сигнал с первого делител  10, а второй вход 20 соединен с выходом первого сумматора 14. Выход 20 соедииен с вторым входом 19, выход которого св зан с входом управл емого усилител  мощности 2. Устройство улучшени  коммутации коллекторных электрических машин посто нного тока работает следующим образом. Угдэавл емьш усилитель мощнрсти 2 настраиваетс , таким образом, что при пр молинейной коммутации, когда сигнал с элементов 4 управлени , характеризующих величину добавочного тока при ускоренной или замедленной коммутации, равен нулю, усилитель мощности обеспечивает начальный ток, соответствующий настройке дополнительных полюсов на середину безыскровой зоны работы. Принцип работы устройства основан на изменении его структуры в зависимости от текущих значений параметров переходных процессов в контуре управлени  с дополнительными.полюсами 3. При. этом коэффициент усилени  19 принимает значени  по соотношению I 1г1 tnin (|)ис + 1Ку max np4Ubc + |eU,j)()kc где X - производна  сигнала х, характеризующего величину добавочного тока коммутации с элементов управлени  4 в  корной цепи машины; Е - сигнал ошибки у.становки напр жени  на дополнительных полюсах 3 машины;. Р - оператор преобразовани  Лапласа; л - операци  запоминани  максимального значени  : сигнала с посто нной времени запоминани ; Kg - коэффициент соответстви j, Ку - коэффициент упреждени ; С - сигнал уставки; T(v, - посто нна  времени фильтра. При изменении характера коммутации измен етс  сигнал с управл ющих элементов 4, например, бесконтактного датчика, который дифференцируетс . 11, а затем поступает на второй элемент определени  модул  12, после чего его максимальное значе- ние запоминаетс  вторым элементом запоминани  13, Сигнал ошибки выдел етс  на рыходе 5, на входе кото рого сравниваютс  напр жени  на дополнительных полюсах 3 машины и опа ное значение . Сигнал ошибки Б поступает на первый элемент определени  модул  6, после чего, пройд  фильтр 7, запоминаетс  первым элементом запоминани  8. С выхода элемента 8 сигнал ошибки через инвер тор 9, служащий дл  формировани  необходимого знака сигнала, и потенциометрический делитель 10, служащий дл  формировани  коэффициента соответстви  К, поступает на первый вход компаратора 20.. На второй вход компаратора 20 с выхода пе вого сумматора 14 поступает сумма сигналов: сигнал JE| Кц с выхода . второго делител  16, служащего дл  формировани  коэффициента упреждени  Км; максимальное значение сигнала производной 1х| с выхода 13 второго элемента запоминани ; сиг- нал уставки С с выхода элемента 15 формировани  уставки. После сравнени  входных сигналов в зависимости от того, какой из них больше по абсолютной величине, компаратор 20 вьщает положительный или отрицатель ный сигнал. Элемент с переменным коэффициентом усилени  19 имеет в соответствии со знаком выходного на пр жени  20 коэффициент усилени  минимальный или максимальный. Второ сумматор 17 осуществл ет суммирование сигнала ошибки на выходе 5   сигнала производной ошибки 6 , поступающей с выхода 18 второго дифференциатора , а элемент 19 - умноже-ние этой суммы на коэффициент К, Следовательно, сигнал на выходе 19 представл ет собой сумму сигналов ошибки S и ее производной €, умноженной на коэффициент К, Сигнал с выхода 19 поступает на управл емый усилитель мощности 2, выходное напр жение которого служит регулирующим воздействием, передаваемым .на . обмотку 3 дополнительных полюсов. Регулирование тока дополнительных полюсов 3 машины изменении характера коммутации машины 1 управ л емым усилителем модности 2 с элементом 19 с, переменным коэффициентом усилени  будет происходить до тех пор, пока сигнал ( + К не будет скомпенсирован замкнутым контуром управлени  с точностью до статизма. Перестройка коэффициента усилени  регул тора позвол ет компенсировать две посто нные времени машины в широкой области изменени  параметров при настройке контура управлени  на оптимум по модулю или симметричный оптимум,повыша  динамическую и статическую точности при настройке дополнительных полюсов на середину безыскровой зоны.

,fP

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО УЛУЧШЕНИЯ КОММУТАЦИИ КОЛЛЕКТОРНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащее элементы управления, предназначенные для подключения к якорной цепи машины, управляемый усилитель мощности с клеммами для подключения к обмотке дополнительных полюсов машины, отличающееся тем, что, с целью повышения динамической точности при настройке коммутационных процессов на середину безыскровой зоны, оно снабжено двумя элементами определения модуля, двумя элементами запоминания, фильтром, двумя делителями напряжения, инвертором, двумя дифференциаторами,двумя сумматорами, элементом формирования уставки, компаратором,. элементом с переменным коэффициентом усиления, элементом сравнения, подключенным входами соответственно к выходу управляемого усилителя мощности и опорному напряжению, а выходом — к входу первого элемента определения модуля, к первому входу второго сумматора, к входу второго дифференциатора, выход которого соединен с вторым входом второго сумматора, подключенного .выходом к первому входу элемента с переменным коэффициентом усиления, выход первого элемента определения модуля подключен к второму делителю напряжения и че- рез фильтр - к входу первого элемен— та запоминания, выход которого соединен с входом инвертора, выход инвертора через первый делитель напряжения соединен с первым входом компаратора, выход элемента управления через первый дифференциатор соединен с входом второго элемента определения модуля, выход которого через второй элемент запоминания соединен с первым входом первого сумматора, второй вход которого под- . ключей к выходу элемента формирования уставки, третий вход которого подключен к выходу второго делителя напряжения, выход первого сумматора подключен к второму входу компаратора, подключенного выходом к вто-. рому входу элемента с переменным. коэффициентом усиления, выход которого подсоединен к входу управляемого усилителя мощности.

   _naSU,„,1192047

   1 1192047 2