SU964936A1 - Устройство дл регулировани скорости электродвигател - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электроте нике, а именно к технике автоматического управлени  и регулировани  тиристор| ого электропривода, в том числе с применением управл ющих вычислительных машин. Известны устройства дл  регулировани  скорости электродвигател  посто нного тока, получающие питание от тиристорного преобразовател , содержащие цифровой вычислительный блок, включенный во внешний контур устройства, дискретный датчик скорости и блок задани  0Однако в этих устройствах регул тор тока  вл етс  аналоговым и .поэто му управление током с предельным быстродействием не может быть реализовано . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  регулировани  скорост электродвигател , содержащее преобразователь , к выходу которого подключена  корна  обмотка электродвигател  цифровой вычислительный блок, к входам которого подключены датчики скорости и тока  кор  электродвигател , блок задани  и блок синхронизации, выход через блок управлени  подключен к преобразователю. В цифровом вычислительном блоке устройства по сигналам задани  и обратной св зи по скорости определ етс  заданна  величина среднего тока  кор , котора  сопоставл етс  с измеренной датчиком величиной среднего токаза интервал проводимости тиристора и по их разности находитс  угол управлени  тиристора , включение в работу которого происходит через интервал проводимости Недостатками этого устройства  вл етс  то, что измерение среднего тока дискретным датчиком Среднего тока, осуществл ющим интегрирование мгновенных значений тока в течение интервала проводимости тиристора. заканчиваетс  лишь в момент прекращени  протекани  .тока мерез данный ;тиристор вследствие включени  :ту очередного тиристора. Поэтому если окажетс , что .измеренна  величина среднего тока отличаетс  от заданной, изменить угол управлени  устройства в состо нии только дл  последующего тиристора, т.е. с запаздыванием , равным отношению периода питающего тиристорный преобразователь напр жени  к пульсности преобразовател  ((запаздывание дл  трехфазной мостовой схемы составл ет , что соответствует 60 эл.град Запаздывание в цепи регулировани  тока приводит к понижению быстродействи  устройства, снижению запаса устойчивости и по влению областей неустойчивой работы. Кроме того, запаздывание информации о величине среднего тока не позвол ет осуществить предельное по быстродействию , изменение тока тиристорного преобразовател . Цель изобретени  - повышение быстродействи . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  регулировани  скорости электродвигател  датчик тока выполнен в виде датчика мак симального тока за интервал проводимости тиристора, а цифровой вычислительный бло.к содержит узлы измерени  мгновенной скорости, формировани  заданного среднего тока, сравнени , сложени , вычитани , умножени  , делени , оперативной пам ти, пам ти посто нных величин, выработки управл ющих импульсов блока и шесть коммутаторов, причем первый вход пе вого узла сравнени  подключен к выходу датчика максимального тока, а второй вход св зан с узлом пам ти посто нных величин, первый выход узл сравнени  соединен с первым коммута тором и узлом выработки управл ющих импульсов, а второй выход св зан с вторым коммутатором, первый и второ входы первого узла вычитани  соединены соответственно с датчиком максимального тока и узлом пам ти посто нных величин, выход подключен к второму входу второго коммутатора, второй вход первого коммутатора св  зан с выходом датчика максимального тока,вход узла елени  подключен к вых ду первого коммутатора, входи втор го узла сравнени  соединены соответственно с выходами уЗла делени , второго коммутатора и узла формировани  задани  среднего тока, первый выход второго узла сравнени  св зан с узлом сложени , а второй соединен с входом третьего коммутатора , второй узел вычитани  одним входом подключен к выходу третьего коммутатора, а другим св зан с узлом формировани  заданного среднего тока первый вход которого подключен к узлу измерени  мгновенной скорости, а второй - к блоку задани , другие входы тТэетьего ком(утатора соединены соответственно с выходами второго коммутатора и узла делени , первый и второй узлы умножени  св заны с выходбм второго узла вычитани  и с узлом пам ти посто нных величин, Первого узла умножени  соединен с входом четвертого коммутатора, выход второго узла умножени  св зан с входом п того коммутатора, выходы четвертого и п того коммутаторов подключены соответственно к входам узла сложени , выход узла сложени  соединен с входом узла оперативной пам ти , первый выход узла оперативной пам ти подключен к одному из входов узла сложени , а второй выход соединен с первым входом шестого коммутатора , второй вход св зан с блоком синхронизации, шестой коммутатор подключен к блоку управлени , -первый вход узла выработки управл ющих импульсов св зан с датчиком максимального тока, а второй вход подключен к первому узлу сравнени , управл ющие выходы узла выработки управл ющих импульсов св заны с соответствующими входами первого, второго, третьего , четвертого и п того коммутаторо а. Дискретный датчик максимальноРо тока служит дл  замера максимальной величины тока на интервале проводимости тиристора. Датчик подключен к цифровому вычислительному блоку, в котором по замеренному датчиком максимальному току определ етс  с опережением прогнозируема  величина среднего тока за этот же интервал котора  будет достигнута к концу интервала проводимости квазиустановившегос  режима, в котором угол управлени  дл  последующего тиристора такой же, как у предыдущего. На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - диаграммы, по сн ющие его работу. 5 Устройство содержит преобразова- тель 1, к выходу которого подключенаг корна  .обмотка электродвигател  цифровой вычислительный блок к входам которого подключены датчик k скорости, датчик 5 максимального тока электродвигател  2, подключенный через шунт 6 к  корной цепи электродвигател  2, блок 7 задани  и блок 8 синхронизации. Выход вычислительного блока 3 через блок 9 управлеми  подключен к преобразователю 1. .Второй вход блока 9 управлени  подключен к выходу блока 8 синхронизации , вход которого подключен к источ нику питани  преобразовател  1. Вход узла 10 измерени  мгновенной скорости соединен с датчиком скорости , а его выход - с узлом It формировани  заданного среднего тока, второй вход которого подключен к бло ку 7 задани , Первый узел 12 сравнени  одним входом св зан с датчиком 5 максимального тока, а другим - с узлом 1Я пам ти посто нных величин. Первый Выход узла 12 сравнени  сое динен с первым коммутатором If и узг выработки управл ющих импульсов а второй - с вторым коммутатором 16. Узел 17 вычитани  соединен с датчиком 5 максимального тока и с узлом 13 пам ти посто нных величин. Выход узла 17 вычитани  подключен к второму входу коммутатора 16. Второй вход первого коммутатора 1 св зан с выходом датчика 5 максимального тока. .Узел 18 делени  св зан с выходом первого коммутатора Т. Второй узел 19 сравнени  соединен с выходами узла 18 делени , второго коммутатора 16 и узла 11 формировани  задани  среднего тока. Первый выход узла 19 сравнени  св зан с узлом 20 сложени  а второй - с входом третьего коммута тора 21. Второй узел 22 вычитани  од ним входом подключен к выходу третье го коммутатора 21, а другим - к узлу 11 формировани  заданного среднего тока. Другие входы третьего коммутатора соединены с выходами второго ко мутатора 16 и узла ,18 делени . Первый и второй узлы23 и 2 умножени  св заны с выходом узла 22 вычитани  с узлом 13 пам ти поото нных величин Выход первого узла 23 умножени  сое динен с входом четвертого коммутатора 25, выход второго узла 2 умножени  - с входом п того коммутатора 26 6 ,6 Выходы коммутаторов 25 и 26 подключены к входам узла 20 сложени . Узел сложени  соединен с узлом 27 оперативной пам ти, который подключен к шестому коммутатору 28. Шестой коммутатор 28 соединен выходом с блоком 9 управлени  и входом- с блоком 8 синхронизации . Узе:л 15 выработки управл ющих импульсов св зан с датчиком 5 максимального тока, а его управ л ющие выходы А,В,С,Д - с соответствующими входами коммутаторов 1,16,21 25 и 26. Устройство работает следующим образом , Пусть привод работает в квазиустановившемс  режиме с некоторой угловой скоростью двигател  2, углом управлени  тиристоров преобразовател  1 и средним током  корной цепи. За начало отсчета {фиг.2) по оси абсцисс прин то начало интервала проводимости очередного тиристора преобразовател  1, работакхцего в квазиустановившемс  режиме с углом управлени  тиристором о одинаковой величиной тока в начале и конце интервала проводимости, равно(1 IOHO максимальным значением тока на интервале соответствующим ему средним током оср длительностью интервала проводимости дл  трехфазной мостовой схемы) И . Если не измен ть угол управлени , то график тока соответст-, вует лини м а. . Пусть .второй тиристор включилс  в работу с тем же углом управлени с о что и первый, и к этому моменту времени поступило задание на новое значение среднего тока оср достижени  нового, большего по величине , тока, потребуетс  уменьшить угол управлени  тиристоров. Однако заданный ток будет достигнут при этом через достаточно большое число интервалов проводимости, так как  корна  цепь в режиме непрерывных токов представл ет собой апериодическое звено с посто нной времени Т. Дл  достижени  предельного быстродействи  требуетс  осуществить форсировкуоткрыть очередной тиристор с переходным углом , меньшим заданного, а следующий тиристор - уже с заданным углом oty ППереходный- угол упраЁ (лени  записываетс  . (р - приращение переходного углауправлени ; - соответствует переходу от меньшего к большему току; - обратному переходу. Цифровой вычислительный бвок -3 во врем  работы второго тиристора получает информацию от датчика 5 максимального тока о величине оллс кс определ ет по ней средний ток i,-, который будет к концу интервала проводимости , если третий тиристор вклю чить в работу с начальным углом сС (пунктирна  лини  на фиг.2). сравнивает ее с новым поступившим заданием Зср находит приращение среднего тока Лср зср оср (2) по которому определ етс  прира1чение переходного угла управлени  До4д дл  третьего тиристора и заданный угол oi-t, или приращение заданного угла управлени  дл  четвертого тиристора , значени  углов управлени  е/р и ot Передаютс  блоку 9 управлени  дл  исполнени . Начала отсчета углов управлени  беретс  по сигналам.блока 8 синхронизации. Работа устройства происходит циклически по сигналам от датчика 5 мак

симального тока. В момент поступлени  сигнала о достижении током максимального значени  от датчика 5 максимального тока его величина сравниваетс  в узле 12 с величиной граничного максимального тока, записанной в узле 13 пам ти посто нных величин, где определ етс  .таким образом режим работы преобразовател . При прерывистом токе сигнал максимального значени  тока поступает че-, рез коммутатор к узлу 18 где определ етс  соответствующее ему значение среднего тока в зоне прерыэистых токов. В зоне непрерывного гока сигнал максимального значени  тока подаетс  на первый вход узла 17 вычитани , на другой вход которого поступает свободна  составл юща  из узла 15 пам ти посто нных величин. Определенное среднее значение тока через коммутатор 16, либо от блока 18 делени  поступает к узлу 19 сравнени , где оно сравниваетс  с заданным током из узла 11 формировани  задани  среднего тока. В случае равенства заданного и фактического значений узел управлени , записанный в узле 27i оперативной пам ти, не мен етс .

полненныи, например, в виде кольцевого регистра. До прихода импульса от датчика 5 узел 15 находитс  в исходном состо нии. При получении си|- нала от датчика 5 узел 15 последовательно вырабатывает k импульса - А,В, С,Д, разреша  этим последовательно работу первого 1 и второго 16 коммутаторов (импульс А), третьего коммутатора 21 (импульс В), четвертого коммутатора 25 (импульс С) и п того коммутатора 26 (импульс Д). После этого узел 15 снова приходит в исходное состо ние. При работе в зоне

5 прерывистых токов вычисл ть прира (цение переходного узла &с1п не надо, поэтому импульс С следует г.пропустить. ;Дл  этого узе  15 св зан с выходом первого узла 12 сравнени , принимающим единичное значение в зоне прерывистых токов При получении этого сигнала импульс С с блока 15 не вырабатываетс  . При приходе очередного импульса от датчика 5 тока работа блока 3 происходит аналогично.

Claims (2)

1.Силаев Э. Ф. Неймарк В. Е.

и др. Система регулировани  частоты вращени  тиристорного электропривода посто нного тока в ЭВМ. Сборни Электротехническа  промышленность Сери  Электропривод, вып. 9(80, 1979.

2.Авторское свидетельство СССР № 738080, кл. Н 02 Р 5/06, 1977.

omfffonfffjf efffn a(ff fr f//}yC/77ff/) mff/y&cffro/} mypi/crrfffp

. f

tgWfy,

и . Tfjemfft/

Фиг. r77e/p(/c/7fo/f I I/