SU997215A2 - Электропривод с подчиненным регулированием параметров - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в электроприводах подач металлорежущих станков. По основному авт. св. № 896733 известен электропривод с подчиненным регулированием параметров, содержащий последовательно включенные регул тор частоты вращени , репул тор тока, вентильный преобразователь , двигатель, датчик частоты вра щени  , подключенный к входу регул то ра частоты вращени , датчик тока, по соединенный к делителю напр жени , управл ющий вход которого подключен к выходу сумматора, первым входом соединенного через нелинейный элемент с выходом регул тора частоты вращени , а вторым входом через второй нелинейный элемент - с выходом датчика тока 1 J. Недостатком указанного электропривода  вл ютс  неудовлетворительны динамические характеристики, про в .л ющиес  при малых амплитудах и больших скорост х изменени  управ- / л ющего и возмущающего воздействий. Это объ сн етс  тем, что в электропрнводе при малых частотах вращени  двигател  в динамических режимах мала величина скорости нарастани  тока  кор  двигател , котора , в основном, определ етс  при разомкнутом токовом контуре регулировани  (за счет делител  напр жени ) посто нной интегрировани  регул тора тока, электромагнитной постЬ нной  кор  двигател , а также типом и параметрами вентильного преобразовател . Особенно этот недостаток про вл етс  в электроприводах с широким диапазоном регулировани  частоты вращени  (более 10000) в нижней части диапазона регулировани  частоты вращени  и при использовании малойнерцмонных и высокомоментных двигателей посто нного тока (ПБВ, 99 ДК, ПГТ), допускающих большие скорости нарастани  тока  кор . Цель изобретени  - улучшение динамических характеристик электропривода с подчиненным регулированием параметров путем оптимизации процесса регулировани  скорости нарастани  тока  кор  двигател . Указанна  цель .достигаетс  тем, что в электропривод с подчиненным ре гулированием параметров дополнительно введены элемент НЕ и последовательно соединенные инвертирующий усилитель и второй делитель напр жени , при этом вход элемента НЕ соединен с выходом сумматора, вход инвертирующего усилител  подключен к датчику тока, а выход делител  н.пр жени , управл ющим входом св занного с выходом элемента НЕ, соединен с входом регул тора тока, На чертеже изображена схема элект ропривода . Электропривод содержит последовательно включенные регул тор 1 частоты вращени , регул тор 1 тока  кор  реверсивный вентильный преобразователь 3, двигатель +, датчик 5 частот вращени , подключенный к входу регул тора 1 частоты вращени , датчик 6 тока  кор , подсоединенный к делителю 7 напр жени , управл ющий вход которого подключен к выходу сумматора 8, первым входом соединенного через нелинейный элемент 9 и вы р митель 10 с выходом регул тора 1 частоты вращени , а вторым входом через второй нелинейный элемент 11 и выпр митель 12 - с выходом датчика 6 тока. Электропривод содержит также элемент НЕ 13 и последовательно соединенные инвертирующий усилитель 14 и делитель 15 напр жени , при это вход элемента НЕ 13 соединен с выходом сумматора 8, вход инвертирующего усилител  k подключен к датчику 6 тока  кор , а выход делител  15 напр жени , управл ющим входом св занного с выходом элемента НЕ 13, со единен с входом регул тора 2 тока  кор . Электропривод работает следующим образом. Двигатель 4 питаетс  от реверсивного вентильного преобразовател  3. Система регулировани  с последовательным включением регул тора 1 частоты вращени  и регул тора 2 тока  вл етс  двухконтурной. Внешний контур регулировани  частоты вращени  двигател  k состоит из пропорционально-интегрального регул тора 1 частоты вращени  и датчика 5 частоты вращени . Внутренний подчиненный контур регулировани  тока  кор  содержит датчик 6 тока  кор , преобразующий сигнал, который поступает от шунта в силовой цепи двигател  k, и пропорционально-интегральный регул тор 2 тока  кор . На вход регул тора 2 тока поступает сигнал с выхода регул тора 1 частоты вращени  и сигнал обратной св зи по току, величина и знак которого определ ютс  режимом работы электропривода . Режим работы электропривода с подчиненным регулированием параметров определ етс  величиной задани  на ток двигател  и величиной тока  кор  двигател . При воздействи х в электроприводе , меньших по величине зоны нечувствительности нелинейных элементов 9 и 11, сигнал на выходе сумматора 8 равен нулю. При этом делитель 7 напр жени  включен, и величина отрицательной обра,НОЙ св зи по току равна нулю. Выходной сигнал сумматора 8 также поступает на элемент НЕ 13, осуществл ющий инвертирование выходного сигнала сумматора 8. При этом элемент НЕ 13 выдает сигнал 1, поступающий на управл ющий вход второго делител  15 напр жени , на вход которого подаетс  сигнал положительной обратной св зи по току с выхода инвертирующего усилител  I, подключенного к выходу датчика тока. При этом второй делитель 15 напр жени  выключен и на вход регул тора 2 тока поступает с этого делител  сигнал положительной обратной св зи по току. Настройка требуемой величины положительной обратной св зи по току определ етс  исход  из обеспечени  в электроприводе максимальной скорости нарастани  тока  кор  двигател  и минимизации величины динамического провала скорости при набросе момента статической нагрузки, а также обеспечени  динамической устойчивой работы электропривода во всем диапазоне регулировани  частоты вращени  и нагрузок электродвигател . При этом в электроприводе скорость нарастани  тока  кор  двигател  максимальна и динамические характеристики

электропривода с подчиненным регулированием параметров близки к предельным как по управл ющему, так и по возмущающему воздействию.

При увеличении воздействий в электроприводе с подчиненным регулированием параметров, т.е выходных сигналов датчика 6 тока или регул тора 1 частоты вращени ,превышающих величину зоны нечувствительности нелинейного элемента 9 или нелинейного элемента 11, сигналы поступают на вход сумматора 8, и на выходе сумматора 8 сигнал равен 1. При этом делитель 7 напр жени  выключаетс , тем самым подаетс  сигнал отрицательной обратной св зи по току на вход регул тора 2 тока.

На выходе элемента НЕ 13 сигнал равен нулю в св зи с тем, что на выходе сумматора 8 сигнал 1 и второй делитель напр жени  15 включаетс , тем самым сигнал положительной обратной Св зи по току равен нулю. И в этом режиме в электроприводе на вход регул тора 2 тока подаетс  сигнал отрицательной обратной св зи по току, обеспечивающий эффективное ограничение скорости нарастани  тока  кор  двигател  и ограничение максимально допустимого тока  кор  двигател  на заданном уровне.

Таким образом, происходит формирование оптимальной токовой диаграммы в электроприводе в динамических

режимах. При малых изменени х зада чи  на ток  кор  двигател  и при мапых значени х тока  кор  двигател  скорость нарастани  тока  кор  двигател  имеет максимальное значение , что  вл етс  допустимым. При этом в электроприводе с подчиненным регулированием параметров формируетс , максимальный по быстродейстВИЮ и оптимальный по перерегулированию переходный процесс, причем динамические характеристики стабильны в широком диапазоне регулировани  частоты вращени  двигател .

Claims (1)

1. Авторское свидетельство СССР № 896733, кл. Н 02 Р 5/06, 1980.