SU738084A1 - Регул тор скорости дл вентильного электропривода посто нного тока - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области электротекники, а именно к регул торам Скорости дл  вентильного электропривода посто нного тока. Известна система регулировани  вентильного электропривода с пропорциональ но-интегральным регул тором (ПИ-регул тором) скорости |i . Получение высокого быстродействи  в такой системе св зано с увеличением порареГулированй  по скорости, что  вл етс  нежелательным дл  р да меканизмов. Наиболее близким решением из из- вестнык  вл етс  регул тор скорости дл  вентильного электропривода посто нного тока, содержащий параллельно соединенные пропорциональный регул тор и интегральный регул тор с конденсатором шунтируемым управл емым ключом разр да 2. В системе автоматического ре гулировани  с данным регул тором скорости дл  уменьшени  перерегулировани  на врем  переключени  вентильных груп реверсивного преобразовател  производит с  отключение интегрального регул тора скорости. Однако команда на перек/иочение вентильных групп осуществл етс  от суммарного сигнала выкодов пропорционального и интегрального регул торов скорости. То есть сигнал на отключение работающей группы и подключение оаторой группы вентильного преобразовател  производитс  с повышенным запаздыванием, обусловленным величиной интегральной составл ющей ошибки по скорости и моменту нулевого значени  самой ошибки по скорости. В св зи с чем в системе происходит перерегулирование. Минимальное перерегулирование по скорости (пор дка 5%) может быть достигнуто в такой системе только при заниженном быстродействии . Цельк) изобретени   вл етс  повышение быстродействи . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в регул торскорости введен блок контрол  перехода ошибки регулировани  через нуль, выполненный в виде последовательно соепиненНЫХ нелинейного элемента, имеющего ре лей1гую характеристику с регулируемой петлей возврата, и формировател  коротких импульсов, причем выход формироват   коротких ймп; ЛЁсов соединен с уп рГй&ЯйбЩйм входом управл емого ключа разр: да интегрального регул тора, а вход нелинейного элем1ента - с выходом пропорционального регул тора. Изобретение по сн етс  нижеследующим описанием и чергёзком. На чертеже представлена блок-схема систем 1 регулиробани  скорости ве1)тиль ного электропривода посто нного тока. Зга система содержит входной узел срав нени  1,,на вход которого подключены источник задани  скорости и выход тахо- генератора 2, пропорциональный 3 и интегральный 4 регул торыскортс гй, вх:бдь1 кюторых подключены к входному узлу сравнени  1 а выводы п6Д1слючены ко входу сумматора 5j коммутатор 6, состо щий из ключей 7 и 8, аналоговый )В6Ш йоДклйчен к выходу сумматора 5 н1епосред1Етвенно, а вход второго через инвертор 9, узел сравнени  1О, входи которого подключены к выходам ключей 7 и 8 коммутатора 6 и к выходу датчика тока II регул тора тока 12 вход которого подключен к выходу узла сравнени  10, а подключен к сие теме импульсно-фазового управлени  13, распределители, импульсов 14 и 15, Входы которых подключены к стсстеме импульсно-фазового управлени  13, а вы ХОДЬ подключенык управл ющим цеп м тйрйСтТбров соответствующих групп вентильного преобразовател  16, двигатель ТТ1Эс;т6 Иного тока с независимым возбуждением 17 и механически св занный с ним тахогенератор 2, узел токовой логик 18, входи kotoporo соединены с выходами сумматора 5 и датчика тока 11, а йыхойы соединены с управл ющими входами ключей 7 и 8 коммутатора 6, вхо- дами распределителей импульсов 14 и 1 и входом регул тора тока 12, узел конт рол  перехода ошибки регулировани  чере нуль 19, вход которого подключен к выходу пропорционального регул тора скорости , а выход- к управл ющей цейи ключа разр да 20 интегрирующего конденсатора 21 интегрального регул тора скорости 4. Узел контрол  19 перехода ошибки регулировани  через нуль состоит из входного нелинейного элемента 22 и подкйюченного к его выходу формировате л  коротких импульсов 23.

738084 Система работаот следующим образом. Сигнал ошибки регулировани , равный разности сигнала задани  и сигнала обратной св зи по скорости, с выхода узла сравнени  1 поступает на пропорциональный 3 и интегральный 4 регул торы скорости . Полученный таким образом сигнал управлени  поступает в коммутатор 6 и узел токовой логики 18 и при отсутстёии сигнала с датчика тока 11 определ ет по вление напр жени  на соответствующем (пол рности ошибки регулировани ) выходе узла токовой логики. В результате срабатывают ключи 7 или 8 в коммутаторе 6 и распределители импульсов 14 и 15, обеспечива  включение одной из групп вентильного преобразовател 16. При реверсе сигнала управлени  1к6К1анда на переключение групп из узла токовой логики 18 не подаетс  До тех пор, пока сигнал с датчика тока 11 не станет равным нулю. Безопасное интервирование тсжа в работающей группе при спадании его обеспечивает сигнал, поступак )щий с узла токовой логики 18 на регул тор тока 12. Как только сигнал с датчика тока 11 станет равным нулю , формируетс  команда на переключение групп вентильного преобразовател . Дл  вьшвлени  Качества переходного процесса рассмотрим отработку приводом наброса сигнала задани . При набросе сигнала задани  выходное напр жение вентильного преобразовател  16, питающего  корь двигател  17, и скорость двигател  будут определ тьс  суммой сигналов с выходов пропорционального 3 и интегрального 4 регул торов скорости. Как только скорость привода достигает заданного значени , выход пропорциональнсто регул тора 3 йт новитс  равным нулю и далее мен ет знак за счет кинетической энергии привода и выхода интегрального регул тора 4. При достижении на выходе пропорционального регул тора 3 значени  равного щирине петли возврата нелинейного элемента 22 узла контрол  19 перехода ошибки регулировани  через нуль последний Срабатывает и с его вьтхода подаетс  импульс на включение ключа разр ду 20 конденсатора 21 в обратной св зи интегрального регул тора скорости 4 Выход интегрального регул тора 4 ста овитс  равным нулю и суммарный сигНал с выходов пропорционального и интегрального регул торов скорости мен ет знак, Wb определ ет переключение

групп вентильного преобразовател  16 и торможение электропривода. При тор можении ошибка регулировани  и ее прО- порциональна  составл юща  мен ют знак также за счет сигнала с выхода

интегрального регул тора 4. При достижении сигналом с выхода пропорционального регул тора значени  равного ширине петли возврата нелинейного элемента 22 срабатывает узел контрол  перехода ошиб ки регулировани  через нуль, выход интегрального регул тора сбрасьтаетс  и происходит переключение групп вентильного преобразовател  16. Переходный прсадесс заканчиваетс , и система регулировани  работает как обычный ПИ-регул тор скорости.

При качественном сравнении nepiexoflных процессов можно сделать- вывод, что врем  переходного процесса у предложен ной системы значительно меньше времени регулировани  системы с обычным ПИ-регул тором скорости, т. е, врем  переходного процесса предложенной системы равно времени первого согласова- ни  дл  системы с ПИ-регул тором скогрости при условии, что настройка петли Возврата будет такова, что перерегулирование , в системе не будет превышать ±5%..

Таким образом, использование предлагаемого регул тора скорости позвол ет повысить бьютродействие вентильного электропривода посто нного тока, причем качество переходного процесса удовлетво

р ет требовани м большинства механизмов .

Ф

о р м у а изобретени 

Регул тор скорости дл  вентильного электропривода посто нного тока, содержащий параллельно соединенные пропорциональный регул тор и йнтегральйый регул тор с конденсатором, шунтируемым управл емым ключом разр да, отличающийс  тем, что, с целью повышени  быстродействи , в него введен блок контрол  перехода ошибки регулировани  через нуль, выполненный в виде последовательно соединенных нелийейного элемента, имеющего релейную характеристику- с регулируемой петлей возврата, и формировател  коротких импульсов, причем выход формировател  коротких им пульсов соединен с управл ющим входом у фавл емого ключа разр да интегрального регул тора, а вход нелинейного элемента с выходом проп0рцион)ального регул тора.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Динамика вентильного электропривода посто нного тока. Под реД. А. Д., М., Энерги  , 1975, с. 126132 .

2.Патент ФРГ N9 2043709, рл. Н 02 Р 13/24, 1975.

Claims (2)

1. Ф о р м у а изобретения

   Регулятор скорости для вентильного электропривода постоянного тока, содержащий параллельно соединенные пропорциональный регулятор и интегральный регулятор с конденсатором, шунтируемым управляемым ключом разряда, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введен 15 блок контроля перехода ошибки регулирования через нуль, выполненный в виде последовательно соединенных нелинейного элемента, имеющего релейную характеристику с регулируемой петлей возврата, и формирователя коротких импульсов, причем выход формирователя коротких импульсов соединен с управляющим входом управляемого ключа разряда интегрального регулятора, а вход нелинейного эле25 мента - с выходом пропорционального регулятора.

   Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 30 1. Динамика вентильного электропривода постоянного тока. Под реД. Позде— ева А. Д., М., 'Энергия*, 1975, с. 1261.32.
2. 2. Патент ФРГ № 2043709, кл. Н 02 Р 13/24, 1975.

   групп вентильного преобразователя 16 и торможение электропривода. При торможении ошибка регулирования и ее пропорциональная составляющая меняют знак также за счет сигнала с выхода интегрального регулятора 4. При достижении сигналом с выхода пропорционального регулятора значения равного ширине петли возврата нелинейного элемента 22 срабатывает узел контроля перехода ошиб—to ки регулирования через нуль, выход интегрального регулятора сбрасывается и происходит переключение групп вентильного преобразователя 16. Переходный процесс заканчивается, и система регулирования работает как обычный ПИ-регулятор скорости.

   При качественном сравнении переходных процессов можно сделать вывод, что время переходного процесса у предложен- 20 ной системы значительно меньше времени регулирования системы с обычным ПИ-регулятором скорости, т. е. время переходного процесса предложенной системы равно времени первого согласования для системы с ПИ-регулятором скотрости при условии, что настройка петли возврата будет такова, что перерегулирование, в системе не будет превышать + 5%.

   Таким образом, использование предлагаемого регулятора скорости позволяет повысить быстродействие вентильного электропривода постоянного тока, причем качество переходного процесса удовлетво- 35