Устройство для регулирования момента в упругой трансмиссии электропривода

® ®вне.н

"Ю нтне--те ли °, р лнтет..

ОПИСАНИЕ изовеетиния

Союз Советски к

Социалмстическик

Республик ii> 746846

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено 26.01.78 (21) 2574308/24-07 (5! ) M. К.п. с присоединением заявки J% (23) Приоритет

Н 02 P 5/00

Государственный комнтет

СССР

Опубликовано 07.07.80. Бюллетень М25

Дата опубликования описания 10.07.80 ло делам изобретений н открытий (53) УДК 621.313. .2.077 (088.8) (72) Автор изобретения

В. Я. Ткаченко

Московский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-строительный институт им. В. В. Куйбышева (73) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ МОМЕНТА

В УПРУГОЙ ТРАНСМИССИИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА

Изобретение относится к электроприводам, а именно к устройствам для регу» лирования электроприводов с упругими механическими связями, и может применяться в электроприводах прокатных станов, бумагоделательных и горных ма5 шин, испытательных стендов.

Известно устройство для регулирова.ния момента в упругой механической связи электропривоца, содержащее регулятор

10 момента в упругой связи с включенным на его входе элементом сравнения заданного и фактического значений момента, а также цепи линейных обратных связей по величине этого момента и его производной (1), Это устройство уменьшает максимум и колебательность момента в упругой связи, но увеличивает длительность переходных процессов при управляющих воздействиях, что отрицательно сказывается на быстродействии электропривода.

Наиболее близким к изобретению ио технической сущности и достигаемому

2 результату является устройство для регу лирования момента в упругой трансмиссии электропривода, содержащее включенный в систему управления электроприводоМ регулятор момента s упругой трансмис» сии, подключенный к его входу через элемент сравнения с заданным значением. монумента датчик момента в упругой транс мисии, а также соединенное с выходом датчика момента реальное дифференцирующее звено, выход которого подключен ко входу системы управления электроприводом (2J. Это устройство не позвоцяет получить высокое быстродействие и точность регулирования момента в динамичес» ких режимах вследствие недостаточной точности дифференцирования, с помощью реального дифференцирующего звена, образующего гибкую обратную связь по величине момента в упругой трансмиссии, а также линейного .характера этой обратной связи, что приводит к необходимости перестройки регулятора момента и изменения скорости нарастания задающего

1S

25

Ф ФЮ ФЖ 3

3 7 сигнала электропривода в зависимости от режима работы, приводящих либо к существенному снижению быстродействия, либо к снижению точности регулирования, а также усложняющих схему устройства и его эксплуатацию.

Uenb изобретения - повышение быстро цействия и . точности регулирования.

Эта цель достигается тем, что в устройство, содержащее включенный в систему управления электроприводом регулятор момента в упругой трансмиссии и подключенный к его входу через элемент сравнения. с заданным значением момента датчик момента в упругой трансмиссии, введены два установленные на валу упругой трансмиссии электропривода магнитоупругих преобразователя, подключенный к обмоткам возбуждения указанных магнитоупругих преобразователей источник постоянного тока, соединенная с выходными обмотками магнитоупругих преобразователей дифференциальная измерительная схема, подключенный между выходом последней и входом системы управления электроприводом усилитель с включенным в цепь его обратной связи блоком перемножения, вход которого через дополнительный блок выделения модуля соединен с выходом указанного выше элемента сравнения.

На чертеже показано выполнение предложенного устройства в системе управления электроприводом постоянного тока с одновременным изменением тока якоря и магнитного потока двигателя.

Система yTIpahëåíèÿ электроприводом содержит подключенный к якорю двигателя 1 нереверсивный преобразователь 2, подключенный к обмотке 3 возбуждения двигателя реверсивный преобразователь 4, регулятор тока якоря 5 с включенным на его входе датчиком тока якоря 6, регулятор маг нитного потока 7 с включенным на его входе датчиком магнитного потока 8, регулятор частоты вращения 9 с подключенным к его входу датчиком частоты вращения 1 О, Устройство содержит включенный в систему управления электроприводом (на "входах регуляторов тока якоря 5 и магнитного потока 7) регулятор момента в упругой трансмиссии 1 1 и подключенный к его входу через элемент 12 сравнения фактического значения момента с его заданным значением (формируемым здесь на выходе регулятора частоты вращения

9) датчик момента 13 в упругой транс46846 ф мйссии. В устройство дополнительно введены два установленных по валу упругой трансмиссии 14 магнитоупругих преобразователя 15 и 16, подключенный к обмоткам намагничивания 17 и 18 указанных магнитоупругих преобразователей источник постоянного тока 1 9, соединенная с выходными обмотками 20 и 21 магнитоупругих преобразователей дифференциальная измерительная схема

22, подключенный между выходом последней и вхоцом системы управления электроприводов усилитель 23 с включенным в цепи его обратной связи блоком перемножения 24, вход которого через дополнительный блок выделения модуля 25 соединен с выходом элемента 12 сравнения момента в упругой трансмиссии с его заданным значением.

Выход усилителя 23 может быть подключен как ко входу регулятора момента

1l, так и ко входу регулятора магнитного потока 7, а также с учетом блока потока — ко входу регулятора штока якоУстройство работает следующим образом.

Регулятор момента в упругой трансмиссии 1 1 осуществляет воздействие на систему управления электроприводом в функции поступающего с выхода элемента сравнения 1 2 сигнала, пропорционального разности заданного и фактического (с выхода датчика 13) значений этого момента, обеспечивая уменьшение их рассогласования.

При постоянном значении момента в упругой трансмиссии потокосцепление выходных обмоток 20 и 21 магнитоупругих преобразователей 15 и 16 неизменно, вследствие че го вы ход ные напряжения этих преобразователей равны нулю. При изменениях момента в упругой трансмиссии, возникающих вследствие управляющих или возмущающих воздействия на электропривод, изменяется также потокосцепление выходных обмоток 20 и

21 магнитоупругих преобразователей 15 и 16, а возникающие в них при этом

ЭДС будут: пропорциональны скорости из-, менения потокосцепления, а следовательно, и скорости изменения момента, Введение дифференциальной схемы 22 позволяет получить на ее выходе сигнал, величина и знак которого соответствуют величине и знаку скорости изменения момента в упругой трансМиссии. Этот сигнал через усилитель 23 поступает на

5 7468 вход системы управления электроприводом,. обеспечивая демпфирование колебаний момента и увеличение плавности его изменения.

При этом коэффициент гибкой обратной связи изменяется обратно пропорционально модулю рассогласования момента с помощью блока перемножения 24 и подключенного к выходу элемента сравнения 12 блока выделения модуля. При больших 10 значениях рассогласования .коэффициент гибкой обратной связи мал, что обеспечивает быстрое приближение фактического значения момента в упругой трансмиссии к его заданному значению, что способст- iS вует повышению быстродействия, а при малых значениях рассогласования момента коэффициент гибкой обратной связи увеличивается, обеспечивая эффективное гашение колебаний момента. Указанный 2g характер воздействия на систему управления электроприводом повышает динамическую точность регулирования. Повышению точности способствует также то об- стоятельство, что в предложенном устройстве не требуется применение реаль» ного дифференцирующего звена с характерной для него погрешностью дифференцирования, причем последнее увеличивает также помехозащищенность устройства. 30

Таким образом, в устройстве обеспечивается повышение быстродействия и точности регулирования момента в упругой трансмиссии электропривода, что способствует повышению производитель- З5 ности и надежности.

Формула изобретения

Устройство для регулирования момента в упругой трансмиссии электропривода, 46 . 6 содержащее включенный в систему управ=. ления электроприводом регулятор момента в упругой трансмиссии и датчик момента в упругой трансмиссии, подключенный к входу регулятора через элемент сравнения с заданным значением момента, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности регулирования, в него введены два установленные на валу упругой трансмиссии электропривода, магнитоупругих преобразователя, подключенный к обмоткам намагничивания указанных магнитоупругих преобразователей источник постоянного тока, соединенная с выходны-ми обмотками магнитоупругих преобразователей дифференциальная измерительная схема, включенный между выходом последней и входом системы управления электроприводом усилитель с блоком перемножения в цепи его обратной связи, при этом второй вход блока перемноже ния через дополнительный блок выделе ния модуля соединен с выходом указанного элемента сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Труды Московского ордена Ленина энергетического института, Тематический сборник "Перспективные полупроводниковые системы управления в проыышленном и тяговом электроприводе, Вып. 302, М., 1976, с. 32-36, рис. 1.

2, Сб. Электротехническая промышленность. Сер. электропривод. Вып. 2/46/, 1976, с. 18-20 рис. 3., 7 3Ei84E

Составитель В. Кузнецова

Редактор О. Филиппова Техред H. Бабурка Корректор Ю, .Макаренко

Заказ 3969/49 Тираж 783 Подписное

IIHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4