Система подчиненного регулирования частоты вращения электропривода

 

Изобретение относится к электротехнике . Повышение качества регулирования обеспечивается за счет вве-t. дения в устройство двух эталонных моделей 7, 8, двух корректирующих звеньев 9, 10, двух релейных элементов 11, 12 и двух суммирующихусилителей 13, 14. При возникновении возмущений по источнику питания и моменту их нейтрализуют два контура самонастройки . 1 ил. ю 00 эо эо ро

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН а91 «г> цгг 4 Н 02 P 5/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ШИБЛЕ гг 1 у, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3901720/24-07 (22) 27.05.85 (46) 07.02.87. Бюл. Ф 5 (71) Северо-Западный заочный политехнический институт и Завод-ВТУЗ при Производственном объединении

Ленинградский металлический завод (72) Б.В. Тепляков и В.M. Шестаков (53) 621.316.718.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 900392, кл. Н 02 P 5/06, 1981.

Башарин А.В. и др. Управление электроприводами. Л., 1982, с. 27. (54) СИСТЕМА ПОДЧИНЕННОГО РЕГУЛИРО ВАНИЯ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИ-

ВОДА (57) Изобретение относится к электротехнике. Повьппение качества регулирования обеспечивается за счет вве дения в устройство двух эталонных моделей 7, 8, двух корректирующих звеньев 9, 10, двух релейных элементов 11, 12 и двух суммирующих усилителей 13, 14. При возникновении возмущений по источнику питания и моменту их нейтрализуют два контура самонастройки. 1 ил.

1 288881

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах постоянного тока.

Целью изобретения является повышение качества регулирования.

На чертеже приведена функциональная схема системы подчиненного регулирования.

Система подчиненного регулирования скорости электропривода содержит электродвигатель 1, подключенный к тиристорному преобразователю

2, внешний контур регулирования частоты вращения, включающий регулятор

3 частоты вращения и датчик 4 частоты вращения, внутренний контур регулирования тока включающий регулятор

5 тока и датчик 6 тока, две эталонные модели 7 и 8, два корректирующих звена 9 и 10, два релейных элемента 11 и 12 и два суммирующих усилителя 13 и 14, вход первой эталонной модели 7 соединен с задающим входом регулятора 3 частоты вращения, а вывод подключен к первому входу первого релейного элемента 11, вход первого корректирующего звена 9 соединен с выходом датчика 4 частоты вращения, а выход подключен к второму входу первого релейного элемента

ll, выход которого соединен с первым входом первого суммирующего усилителя 13, второй вход которого подключен к выходу регулятора 3 частоты вращения, а выход соединен с задающим входом регулятора 5 тока.

Вход второй эталонной модели 8 соединен с задающим входом регулятора 5 тока, а выход подключен к первому входу второго релейного элемента 12, вход второго корректирующего звена 10 соединен с выходом датчика 6 тока, а выход подключен к второму входу второго релейного элемента 12, выход которого соединен с первым входом второго суммирующего .усилителя 14, второй вход которого подключен к выходу регулятора 5 тока, а выход соединен со входом тиристор.ного преобразователя 2.

Система подчиненного регулирования частоты вращения электропривода работает следующим образом.

Передаточные функции эталонных моделей 7 и 8 имеют следующий вид:

1 1

w (р) = — —. и(р) = — — —— в 2Т р+! 7 2Т р+1 где Т вЂ” суммарная малая. постоянная времени токового контура;

Т = Т; р — оператор дифференцирования.

Передаточные функции корректирующих звеньев имеют следующий вид:. г p + ч (р) =

v (р) .= — - = - — ——

0,1с, р +1

t0 где „, — постоянные времени корректирующих звеньев, причем 1„, =Т а ьь = 2Т..

При наличии во внутреннем контуре элементов 8, !О, 12 и 14 в контуре тока якоря возникает скользящий режим. Величина тока якоря в этом случае определяется из выражения в в(р) т с р (2

1

w (р) --- — — --= w (р) зт 2Т р + 8

K с переходной характеристикой, инвариантной к изменению н an ряже ния с етв

aU и изменению параметров контура.

Таким образом, передаточная функция объекта регулирования внешнего контура будет определяться выражением

45 1 о (p) = — — — —— ор(2Тр+! Т р, где Тщ — механическая постоянная времени электропривода.

Поэтому при наличии во внешнем контуре элементов 7,, 9, ll и 13 в контуре скорости также возникает

55 скользящий режим. Передаточная функция внешнего контура по управляющему воздействию будет

w (р) = — — — w (р) зс U 7 зс гдето (р) — передаточная функция этав лонной модели внутреннего контура;

U>, — напряжение задания токового контура;

К, — коэффициент усиления операционного усилителя релейного элемента внутреннего контура; д!1, — изменение напряжения питающей сети.

Тогда при достаточно большом !(, внутренний контур тока может быть

З5 аппроксимирован апериодическим звеном вида 1288881

Формула изобретения

Составитель В. Трофименко

Техред И.Верес . Корректор Е. Сирохман

Редактор Н. Егорова

Заказ 7821)57 Тираж 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 где 1 — скорость электропривода;

U - задающее напряжение контура скорости;

W,(р) — передаточная функция эталонной модели внешнего контура, а величина скорости двигателя будет определяться из выражения

1 к„ ю где K„ — коэффициент усиления операционного yñèëèòåëÿ релейного элемента внешнего контура; — момент сопротивления на валу двигателя, т.е. при достаточно большом К„ величина скорости будет определяться задающим напряжением U è эталонной моделью 7 и не будет зависеть от па†20 раметров объекта регулирования;

Применение подобной структуры наиболее целесообразно при широкой вариации параметров объекта и значительном влиянии внешних, особенно неконтролируемых .возмущений.

Система подчиненного регулирования частоты вращения электропривода, содержащая электродвигатель, подключенный к тиристорному преобразователю, последовательно связанные регулятор частоты вращения и регулятор

35 тока, датчики частоты вращения электродвигателя и тока цепи якоря элек-, тродвигателя, выходы которых подключены к соответствующим входам регулятора частоты ьращения и регулятора тока, выход регулятора тока связан с входом тиристорного преобразователя, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества регулирования, в нее введены две эталонные модели, два корректирующих звена, два двухвходовых релейных элемента и два суммирующих усилителя, вход первой эталонной модели соединен с задающим входом регулятора частоты вращения, а выход подключен к первому входу первого релейного элемента, вход первого корректирующего звена соединен с выходом датчика частоты вращения, а выход подключен к второму входу первого релейного элемента, выход которого соединен с первым входом первого суммирующего усилителя, второй вход которого подключен к выходу регулятора частоты вращения, а выход соединен с задающим входом регулятора тока, вход второй эталонной модели соединен с задающим входом регулятора тока, а выход подключен к первому входу второго релейного элемента, вход второго корректирующего звена соединен с выходом датчика тока, а выход подключен к второму входу второго релейного элемента, выход которого соединен с первым входом второго суммирующего усилителя, второй вход которого подключен к выходу регулятора тока, а выход соединен с входом тиристорного преобразователя.