SU1061228A1 - D.c. electric drive - Google Patents

Abstract

ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий электродвигатель и последовательно включенные, регул торы частоты вращени  и тока, ко входу первого из которых подключены задатчик и датчик частоты вращени , а ко ;входу второго - датчик тока. систему импульсно-фазового управлени  и тиристорный пpeoбpазoватeль подключенный к  корю элекгрбдвигател ; а также дополнительный источник , выход которого подключен к  корю электродвигател , отличающ и ,й с   тем, что, с- целью повышени  быстродействи  при отработке возмущений и точности регулировани , в него введены модель системы импульсно-фазового управлени , тирис .торного преобразовател , электродвигател  и датчика частоты вращени  и релейный элемент, а дополнительный источник выполнен в виде источника тока, при этом вход модеi ли соединен с выходом регул тора тока, ее выход подключен к одному из (Л входов релейного; .элемента, другой вход которого соединен с выходом датчика частоты вращени , а выход релейного элемента соединенс управл ющим входом источника тока.A DC ELECTRIC DRIVE, containing an electric motor and series-connected speed and current speed controllers, the input of the first of which is connected to the setpoint sensor and the speed sensor, and to; the second to the current sensor. a pulse-phase control system and a thyristor transducer connected to the core of an electric motor; as well as an additional source, the output of which is connected to the electric motor, which is distinguished by the fact that, in order to improve speed in the development of disturbances and control accuracy, a model of a pulse-phase control system, a thyristor converter, an electric motor and the rotational speed sensor and the relay element, and the additional source is designed as a current source, the model input is connected to the output of the current regulator, its output is connected to one of (L inputs of the relay; the input of which is connected to the output of the rotational speed sensor, and the output of the relay element is connected to the control input of the current source.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в автоматизированном электроприводеThe invention relates to electrical engineering and can be used in an automated electric drive.

Известен электропривод посто нного , содержащий систему подчиненного регулировани  частоты вращени , в состав которой вход т регул тор частоты вращени  и регул тор тока, выход которого подключен на вход системы импульсно-фазового управлени , датчик тока, выход которого соединен с входом регул тора тока, датчик частоты вращени  двигател , выход которого соединен с входом частоты вращени  tl.A known permanent electric drive comprising a system of slave frequency control, which includes a frequency controller and a current controller, the output of which is connected to the input of the pulse-phase control system, a current sensor, the output of which is connected to the input of the current regulator, a sensor engine speed, the output of which is connected to the input of the frequency of rotation tl.

В таком электроприводе при набросе нагрузки имеет место динамическое падение частоты вращени  дви- , гател . Попытка уменьшить его путем повышени  коэффициента усилени  регул тора частоты вращени  приводит к росту колебательности.In such an electric drive, when a load is loaded, a dynamic drop in the rotational speed of the motor and gatel takes place. An attempt to reduce it by increasing the gain of the speed regulator leads to an increase in oscillation.

Наиболее близким к изобретению, по технической сущности  вл етс  электропривод посто нного тока, содержащий -электродвигатель и последовательно включенные регул торы частоты-вращени  и тока, ко входу первого из которых подключены задатчик и датчик частоты вращени , а ко входу второго - датчик тока, систему импульсно-фазового управлени  и тиристорный преобразователь, подключенный к  корю электродвигател / а также дополнительный источник , выход которого подключен к  корю электродвигател  t23. The closest to the invention, by its technical nature, is a direct current electric drive containing an electric motor and series-connected frequency-rotation and current controllers, to the input of the first of which are connected a setpoint sensor and a rotational speed sensor, and to the input of the second - a current sensor, a pulse-phase control and a thyristor converter connected to the motor pole / as well as an additional source, the output of which is connected to the motor pole t23.

Однако этот электропривод характеризуетс  недостаточным быстродействием отработки возмущени  вследствие малого быстродействи  канала компенсации, невозможностью компенсации возмущени , вызванных изменением динамических параметров двигател  и канала регулировани , недостаточной точностью регулировани .However, this electric drive is characterized by insufficient speed in working out the disturbance due to the low speed of the compensation channel, inability to compensate for disturbances caused by changes in the dynamic parameters of the engine and the control channel, and insufficient adjustment accuracy.

Цель изобретени  - повышение быстродействи  при отработке возмущений и точности регулировани .The purpose of the invention is to increase the speed when testing disturbances and the accuracy of regulation.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в электропривод посто нного ток содержащий электродвигатель и последовательно включенные регул -й ры частоты вращени  и тока,ко входу первого из которых подключены задатчик и датчик частоты вращени , а ко входу второго - датчик тока, систему импульсно-фазового управлени  и тиристорвый преобразователь к  корю электродвигател , а также дополнительными источник, выход которого подключен к  корю электродвигател , введены модель систелш импульсно-фазового управлени , тириеторного преобразовател , электродвигател  и датчика частоты вращени  и релейный элемент, дополвителышй источник выполнен, в виде источникаThis goal is achieved by the fact that the DC motor contains a motor and sequentially connected speed and current control cages, to the input of the first of which are connected the setpoint sensor and the speed sensor, and to the input of the second - a current sensor, pulse-phase control system and a thyristor converter to the electric motor koryu, as well as an additional source, the output of which is connected to the electric motor korya, introduced a model of a pulsed-phase control system, a thyristor converter, electric ktrodvigatel and rotational speed sensor and a relay member configured dopolvitelyshy source, a source

тока, при этом вход модели соединен с выходом регул тора тока, ее выход подключен к одному из входов релейного элемента, второйг вход которого соединен с выходом датчика частоты вращени , а выход релейного элемента соединен с управл ющим входом источника тока.the model input is connected to the output of the current regulator, its output is connected to one of the inputs of the relay element, the second input of which is connected to the output of the rotational speed sensor, and the output of the relay element is connected to the control input of the current source.

На чертеже представлена схема электропривода.The drawing shows a diagram of the drive.

Электропривод содержит последовательно включенные регул тор 1 частоты вращени  и регул тор 2 тока, ко входу первого из которых подключены задатчЯк 3 и датчик 4 частоты вращени , а ко входу второго - датчик 5 тока, систему б импульсно-фазового управлени  и тиристорный преобразователь 7, питающий  корь электродвигател  8, а также дополнительный источник 9, выход которого подключен к  корю электродвигател  8. Кроме того, электропривод содержит модель 10 системы импульсно-фазового управлени , тиристорного преобразовател  электродвигател  и датчика частоты вращени  и релейный элемент 11, при этом дополнительный источник выполнен в виде источника тока 9, вход модели 10 соединен с выходом регул тора 2 тока, ее выход подключен к одномуиз входов релейного элемента 11, второй вход которого соединен с выходом датчика 4 частоты вращени , а выход релейного элемента соединен с управл ющим входом источника тока.The electric drive contains a rotation frequency regulator 1 and a current regulator 2 in series, the input of the first of which is connected to the control unit 3 and the rotational speed sensor 4, and to the input of the second - a current sensor 5, a pulse-phase control system 6 and a thyristor converter 7 supplying Measles the motor 8, as well as an additional source 9, the output of which is connected to the root of the motor 8. In addition, the drive contains a model 10 system for pulse-phase control, a thyristor converter of the motor and dates A rotational speed switch and a relay element 11, while the additional source is designed as a current source 9, the model 10 input is connected to the output of current regulator 2, its output is connected to one of the inputs of the relay element 11, the second input of which is connected to the output of speed sensor 4 , and the output of the relay element is connected to the control input of the current source.

Электропривод работает следующим образом.The drive works as follows.

В режиме холостого хода в соответствии с сигналом издд на входе регул тора 1 частоты вращени  регул тор 2 .тока обеспечивает на выходе тиристорного преобразовател  ,7 ЭДС, при которой частота вращени  двигател  соответствует заданной. При набросе статической нагрузки (внетнее возмущение) напр жение датчика 4 частоты вращени  становитс  неравным выходному напр жению модели 10. Под действием разности этих напр жений на выходе релейного элемента 11 по вл етс  управл ющий сигнал а на выходе источника тока 9 практически скачкообразно ток, подаваемый в обмотку  кор  двигател . Под действиед добавочного тока скорость начинает восстанавливатьс . При достижении заданногозначени  скорости рассогласование на входе релейного элемента 11, а также ток на выходе Источника тока 9 станов тс  равными нулю Скорость вновь начинает умень , шатьс , на выходе релейного элемента 11.по вл етс  сигнал, под действием которого на выходе источника тока 9 по вл етс  ток, скорость восстанавливаетс  и т.д.In idle mode, in accordance with the output signal at the input of the rotational speed regulator 1, the current regulator 2 provides the output of a thyristor converter, 7 emf, at which the rotational speed of the motor corresponds to the set one. When static load is thrown (external disturbance), the voltage of the rotational speed sensor 4 becomes unequal to the output voltage of the model 10. Under the effect of the difference of these voltages, the control signal appears at the output of the relay element 11 and the current supplied to the output of the current source 9 in the winding of the engine core. Under the influence of the additional current, the speed begins to recover. When the speed reaches the specified value, the mismatch at the input of the relay element 11, as well as the current at the output of Current source 9 becomes equal to zero. The speed starts to decrease again, the signal at the output of the relay element 11, under the action of which at the output of current source 9 is current, speed recovers, etc.

Этот режим представл ет собой известный скольз щий режим, который .обеспечивает на выходе источника тока 9 ток, среднее значение которого практически равно статическому току, вызванному моментом нагрузки. Это значение тока по вл етс  практически одновременно с приложением нагрузки.This mode is a known sliding mode, which provides a current at the output of current source 9, the average value of which is almost equal to the static current caused by the moment of load. This current value appears almost simultaneously with the application of the load.

Скольз щий режим релейного элемента 11 осуществл ет широтно-импульсную модул цию выходного тока источника тока 9.Sliding mode of the relay element 11 performs pulse-width modulation of the output current of the current source 9.

Таким образом, в предлагаемом устройстве в момент приложени  внешнего возмущени  вместо имеющего место в известных пpивoдak динамического падени  скорости величина и врем  компенсации которого завис т от динамических свойств системы регулировани , возникают незначительные пульсации скорости, величинаThus, in the proposed device, when an external perturbation is applied, instead of a dynamic speed drop occurring in the known conditions, the magnitude and compensation time of which depend on the dynamic properties of the control system, slight velocity pulsations occur, the magnitude

и частота которых определ етс  частотой скольз щего режима. Устройство компенсирует также падение скорости не только в случае приложени  статической нагрузки к валу двигател ,and whose frequency is determined by the frequency of the sliding mode. The device also compensates for the drop in speed not only when a static load is applied to the motor shaft,

но и во всех случа х, когда факти- . ческое значение скорости отклон етс  : от эталонного, какова бы не была причина этогъ отклонени  (например, при изменении параметров  корной цепи приbut in all cases where facto. the cial value of the speed deviates: from the reference, whatever the cause of this deviation (for example, when the parameters of the root chain change

0 нагреве). В предлагаемом устройстве по сравнению с известным существенно повышаетс  быстродействие ,вследствие того, что сигнал компенсации по вл етс  на входе дви5 гател  практически одновременно с приложением возмущени , в то врем  как в известном указанный сигнал по вл етс  с запаздыванием, определ емым инерционност ми-пр мого канала р.егулировани . .0 heated). In the proposed device, the response speed is significantly increased compared with the known one, because the compensation signal appears at the motor input almost simultaneously with the application of a disturbance, while in the known, the specified signal appears with a delay determined by inertia my channel r. adjustment. .

Claims (1)

' ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий электродвигатель и последовательно включенные.регуляторы частоты вращения и тока, ко входу первого из которых подключены задатчик и датчик частоты вращения, а ко входу второго - датчик тока.'' DC electric drive, containing an electric motor and sequentially connected. Speed and current controllers, to the input of the first of which is connected a speed dial and a speed sensor, and to the input of the second is a current sensor. систему импульсно^фазового управления и тиристорный преобразователь, подключенный к якорю элекгрбдвигателя, а также дополнительный источник, выход которого подключен к якорю электродвигателя, отличающ и,й с я тем, что, с· целью новы- _χ шения быстродействия при отработке ' возмущений и точности регулирования, в него введены модель системы импульсно-фазового управления, тиристорного преобразователя, электро-; двигателя и датчика частоты вращения и релейный элемент, а дополнительный источник выполнен в виде источника тока, при этом вход моде- _с ли соединен с выходом регулятора 5S тока, ее выход подключен к одному из входов релейного; .элемента, другой вход которого соединен с выходом датчика частоты вращения, а выход релейного элемента соединен с управляющим входом источника тока.Pulse system ^ and phase control thyristor converter connected to the anchor elekgrbdvigatelya, as well as an additional source, the output of which is connected to the armature of the motor, and featuring, first with me that, with a view to novy- · _χ sheniya performance when developing 'disturbances and accuracy regulation, it introduced a model of a pulse-phase control system, a thyristor converter, electro-; and engine speed sensor and the relay element and the additional source is designed as a current source, wherein the _entrance mode- whether connected to the output regulator 5S current, its output is connected to one of the inputs of the relay; An element whose other input is connected to the output of the speed sensor and the output of the relay element is connected to the control input of the current source.