Патент ссср 411471

Союз Советских

Социал истимеских

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

М Кл. 6 06@ 7!62

Заявлено 14.VI.1971 (№ 1668582>18-24) с присоединением заявки ¹

Гааударатвенний квинтет

Сапата й1ннастрав СССР па делам нэааретаннй и аткритнй

Приоритет

Опубликовано 15.1.1974. Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 5.VI.1974

УДК 681.333(088.8) Авторы изобретения

В. М. Чермалых, Д. И. Родькин и А. T. Гужовский

Криворожский горнорудный институт

3 аявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ РЕВЕРСИВНОГО

ВЕНТИЛЬНОГО ЗЛЕКТРОПРИВОДА ПОСТОЯННОГО ТОКА

С РАЗДЕЛЬНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ

Изобретение относится к области аналогового моделирования электроприводов постоянного тока.

Известны устройства для моделирования вентильных приводов, содержащие один интегратор на три входа, один интегратор на два входа и один инвертор, включенные последовательно в замкнутой схеме, а также два источника сигналов постоянного тока, пропорциональных выпрямленному напряжению и моменту статической нагрузки привода.

Недостатком известных устройств является то, что они не позволяют моделировать вентильный электропривод с учетом зоны прерывистых токов, а также закона управления и согласования преобразователей.

Целью изобретения является разработка устройства для моделирования реверсивного вентильного электропривода постоянного тока с учетом нелинейности механической характеристики в области малых нагрузок, способов управления и согласования преобразователей.

Предложенное устройство отличается от известного тем, что выход первого интегратора дополнительно соединен со входом второго интегратора через последовательно включенный диодпый элемент с зоной нечувствитель. ности и первый интегратор охвачен дополнительной обратной связью, в цепи которой включен нелинейный элемент, обладающий характеристикой идеального реле с зоной нечувствительности.

5 На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 приведена механическая характеристика реверсивного вентильного электропривода а = f(M), где co — скорость, Ь1 —,момент привода.

10 Источник 1 сигнала постоянного тока, пропорционального выпрямленному напряжению, через резистор 2 подключен на вход интегратора 3, состоящего из операционного усилителя 4 и конденсатора 5. Параллельно конls денсатору 5 включен резистор 6. Выход интегратора 3 через резистор 7, а также через диодпый элемент 8 с зоной нечувствительности и резистор 9 соединен со входом интегратора 10, содержащего операционный усн20 литель 11 и конденсатор 12. В цепь обратной связи интегратора 3 включены последовательно нелиненйый элемент 13 с характеристикой идеального реле и зоной нечувствительности, а также резистор 14.

Интеграторы 3 и 10 охвачены обратной связью, в цепь,которой последовательно включены резистор 15, инвертор 16, содержащий операционный усилитель 17 и резистор

18, а также резистор 19. Источник 20 сигнала, чр пропорционал -»» и моменту статической на411471 напряжения, в .масштабах модели пропорцио65

3 грузки привода, через резистор 21 соединен со входом интегратора 10.

Устройство работает следующим образом.

Интегратор 10, состоящий из операционного усилителя 11 и конденсатора 12, интегрирует сумму сигналов, поступающих через резисторы 7, 9 и 21.

Долевое значение сигнала, подаваемого через резистор 7, по отношению к общему сигналу, поступающему на вход интегратора 10 lo через резисторы 7 и 9 при работе системы за пределами зоны нечувствительности элемента а

8, определяется выражением —, где сс — угол

1 наклона линеаризованной механической ха- 15 рактеристики вентильного привода в области прерывистых токов; P — угол наклона механической характеристики прывода вне зоны прерывистых токов. Долевое значение сигнала, поступающего на вход интегратора 10 че- 20 рез нелинейный элемент 8 и резистор 9, составляет . Интегратор 3, состоя|ций из

Ср операционного усилителя 4 и конденсатора 5,. интегрирует сумму сигналов, поступающих на его вход через резисторы 2, 6, 14 и 19.

Зона нечувствительности характеристики нелинейного элемента 13 определяется зоной нечувствительности нуль-органа при раздельном управлении преобразователями. Величина и знак сигнала, соответствующего участку насыщения характеристики нелинейного элемента 13, определяются способом согласования преобразователей.

Напряжение на выходе интегратора 3 соответствует фиктивному значению тока якорной цепи 1. вентильного привода, Суммарный сигнал, поступающий в суммирующую точку интегратора 10 через резисторы 7 и 9 и диод- 40 ный элемент 8, соответствует действительному значению тока якорной, цепи I .. Проводимость резистора 7 соответствует средней проводимости якорной цепи в режиме прерывистых токов, суммарная проводимость резисто- 45 ра 7 вместе с резистором 9 — проводимости якорной цепи:в режиме непрерывного тока.

Значение эквивалентной проводимости якорной цепи, моделируемой интегратором 3 в реальных установках, определяется величи- 50 ной, обратно пропорциональной электромагнитной постоянной времени якорной цепи Т,„ которая меняется в 10 — 20 раз в зависимости от токового режима.

На фиг, 2 это соответствует участку меха- 55 нической характеристики, обозначенному штриховой линией. В предложенном устройстве зависимость проводимости якорной цепи от момента в зоне прерывистых токов ввиду малой ширины последней по отношению к 6О нормальным режимам (не превышает 10—

150/О) аппроксимирована линейной зависимостью (на фиг. 2 обозначено сплошной линией) . На выходах источников 1 и 20 имеются

4 нальные соответственно напряжению BbIIIpHмительно-инверторного агрегата U««, и моменту статической нагрузки М„. Йапряжение на выходе интегратора 10 соответствует скорости двигателя а моделируемого вентильного привода с раздельным управлением, Сигнал на выходе нелинейного элемента 13, подаваемый через резистор 14 на вход интегратора 3, соответствует величине сдвига по напряжению характеристик выпрямителя и инвертора по отношению к их среднеарифметическому значению. Для идеального логического устройства, переключающего преоб разователи, когда его нечувствительность по току равна нулю, нечувствительность элемента 13 определяется исходя из значения фиктивного тока срабатывания. Полярность сигнала на выходе элемента 13 определяется знаком сдвига характеристик выпрямителя и инвертора по отношению IK среднеарифметическому значению напряжения преобразователей U,, Устройство моделирует следующую систему уравнений:

Р,(т„-+-1) =u.„— С.-+; ф = К. sogn (I. — I;, ) при 1. = О;

) Ср, при 1. (1;; I, )1:,;

М= Cl. - М„; в1, =Сl„-1 M„=М, :где I;, — граничное значение непрерывного тока; С вЂ” приводной коэффициент двигателя;

Rp cQMIMapnoe сопротивление якорной цепи;

К. — коэффициент, учитывающий относительный сдвиг характеристик выпрямителя и инвертора; Ср — среднее значение относительной проводимости якорной цепи в режиме прерывистых токов; ̄— момент статической нагрузочки; 1, — момент инерции привода, приведенный к валу двигателя; I. — действующее значение тока якорной цепи; I, нечувствительность логического переключающего устройства ЛПУ по фиктивному тоzy I«ô

Предмет изобретения

Устройство для моделирования реверсивного вентильного электропривода,постоянного тока с раздельным управлением преобразова. телями, содержащее интеграторы, нелинейный и диодный элементы, источники сигналов постоянного тока, подключенные соответственно ко входа м первого и второго инверторов, отл и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности исследований, в нем выход первого интегратора через диодный элемент соединен со входом второго интегратора и через нелинейный элемент соединен со входом первого интегратора.

411471

Уиг 1

f èã 2

Составитель Е. Тимохина

Техред Е. Борисова

Корректор О. Тюрина

Редактор Б. Нанкина

Типография, ир. Сапунова, 2

Заказ 1163/11 Изд. № 1173 Тираж 624 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Мнннстров СССР по делам изобретений н открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5