Устройство для регулирования эдс электродвигателя постоянного тока

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (u>995245 Соеоз . Советския Соцналистических

Реслублик (б!) До олнительное и авт. сеид-ву.—

pfj gg 3 (22) Заявлено 270181 (21) 3263683/24-07

Н 02 Р 5/06 с присоединением заявки Нов (23) Приоритет—

Государственный «омнтет

СССР ао. делам изобретений и открытий

{33)ЯфК 621.316. . 718, 5 (088, 8) Опубликовано 070233. Бюллетень Йо 5

Дата опубликования описания 070233 (72) Авторы изобретения

P.0. Забродский, И.Я. Соловьева и A.Ê. К (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЭДС

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Известно, что

Изобретение относится к рлектротехнике, а именно к автоматизированному электроприводу и может быть использовано s автоматйэированных электроприводах постоянного тока с обратной связью по ЭДС электродвигателя, Известно устройство для регулирования ЭДС электродвигателя постоянного тока, содержащее последовательно соединенные регулятор ЭДС электро двигателя, сумматор, датчйк напряжения электродвигателя, второй вход . сумматора соединен с датчиком тока электродвигателя (1 ).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для регулирования ЭДС электродвигателя постоянного тока, содержащее последовательно соединенные регулятор ЭДС электродвигателя, сумматор, Фильтр, потенциальный разделитель, делитель напряжения злектродвигатзля, второй вход сумматора

-соединен с датчиком тока электродвигателя (2 3;

Недостатком известных устройств ,.является низкое быстродействие,обусловленное следующими причинами. — 3 я к-=K (1) AS Едей сто

ЕМА 1+рТ Я Я) 1 «е т+ртя

O где 0+S — напряжение электродвигателя;

Евь А,Е.ейск выделенный и ДействУюЩий сигнал ЭДС злектродвигателяу

I z - ток якоря

Ня, Тв — сопРотивление и постоЯнная времени якорной цепи электродвигателя1

К1 - коэффициент пропорциональности.

Как видно из уравнения (1), сигнал Евы, пропорциональный ЭДС электродвигателя Е -, в ° вЫделяется в системе регулирования с инерционностью, определяемой постоянной времени якорной цепи То, которая достаточно велика. Это приводит к уменьщенню быстродействия регулятора ЭДС электродвигателя.

Цель изобретения — повыщение быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что выход сумматора связан с вторьвк входом фильтра.

995245

КЬ ЗЯ К2 -. давыд=, 65

На Фиг.1 представлена принципиальная схема устройства для регулирования ЭДС электродвигателя постоянного тока на фиг.2 - то же, с операционным усилителем в цепи обратной связи контура выделения ЭДС на фиг.3 - то же, выход делителя напряжения электродвигателя соединен с первьм входом фильтра, причем делитель напряжения эаземлен; на фиг.4 то же, третий вход фильтра- соединен О с делителем напряжения через операционный усилитель| на фиг,5 - то же, первый и третий входы фильтра сое-. динены с двумя выходными делителями напряжения через операционный усилитель.

Устройство для регулирования ЭДС электродвигателя постоянного тока (фиг,1) содержит регулятор 1 ЭДС электродвигателя, сумматор 2, фильтр

3., потенциальный разделитель 4, делитель 5 напряжения электродвигателя, второй вход сумматора 2 соединен с датчиком б тока электродвигателя, выход сумматора 2 соединен с вторым входом Фильтра 3. 25

Регулятор 1 ЭДС соединен с управляющим входом силового преобразователя 7, выход которого соединен с электродвигателем 8.

Устройство работает следующим 30 образом.

При работе электродвигателя 8 напряжение на нем регулируется с помощью силового преобразователя 7, управляемого регулятором 1 ЭДС в 35

Функции напряжения Ев„,, подаваемого с сумматора 2, которое получают следующим образом.

С делителя 5 уменьшенное напряжение электродвигателя передается че- 4р рез потенциальный разделитель 4 на вход фильтра 3, выполненного, нап» ример,в виде интегрально-пропорционального операционного усилителя с

4 передаточной функцией . 45

Ф РтЯ

Потенциальный разделитель 4 вы- полнен по одной из известных схем модулятора с высокочастотным источником питания и с Фильтром, Фильтрующим высокочастотные пульсации на выходе потенциального разделителя 4, На второй вход фильтра 3 поступает напряжение также ЕВ„, . Разность нап" ряжений, пропорциональных U*8 и Е

Фильтруется фильтром 3. Из получейного на выходе Фильтра 3 напряжения вычитается напряжение, пропорциональное току якоря.

При этом Е,определяется из урав-60 нения

0 ККЕ

*,,1 ° *»

5 4 3 2 1+РТ Я Я! 1+РТЯ

Едейств

> (2)

Я

1+К К

3 2

5 4 э 2

МФкэк2 где К4 К5

Кэ, К2,К вЂ” коэффициенты усиления эвеньев с номером, соответствующим номеру позиции звена на фиг.1.

+ Ка Кэ

К Ь = К К4КРЯ

Оба входных. сопротивления фильтра

3 и сумматора 2 считаем для простоты выкладок, равными, остальные обозначения как в формуле (1) .

Иэ (2) видно, что напряжение Ев,д, пропорциональное ЭДС электродвигатеЛЯ Еде„-С В, ВЫДЕЛЯЕтсЯ С ИНЕРционкостью, определяемой постоянной времени —, ьннчительно меньмен

2 э

ТЯ что позволяет повысить быстродействие устройства.

Введение в операционное устройство усилителя 9 (фиг,2) расширяет его возможности, так как

4 э 2 ДВЙств

Е (з)

1+ккк

2 3 э 1+р Я

2 Э 9 где обозначения аналогичны формуле (2) .

Из формулы (3) видно, что теперь величина коэффициентов при Е и Т зависит еще от одного коэффициента

К9 по сравнению с Формулой (2), Кроме того, введение операционного усилител О 9 позволяет испольэовать в устройстве однотипные операционные усилителя только с инвертирующим входом.

Соединение выхода делителя 5 напряжения электродвигателя с первы@ входом фильтра 3 и заземление делителя 5 (фиг..3) позволяет отказаться от потенциального разделителя 4, а значит от модулятора-демодулятора с высокочастотным источником 10 питания и с Фильтром потенциального разделителя 4, и тем самым увеличить быстродействие устройства.

Введение операционного усилителя

11, выход которого соединен с третьим входом фильтра 3, а вход — с делителем 5 напряжения двигателя (фиг.4), позволяет испольэовать уст- . ройство прН заземленном источнике питания, когда необходимо суммировать сигналы с обоих выходов делителя 5 напряжения, так как пульсации на одном выходе делителя 5 относительно его заземленной точки могут не соответствовать пульсациям в вып995245 рямленнсм напряжении силового преобразователя 7. Так, при мостбвой схеме силового преобразователя 7

fi ëüñÔöèè .на каждом выходе делителя

5 соответствует трехфазным, а не щестнфазныж пульсациям, Введение операционного усилителя

12, входы которого соединены с двумя выходами делителя 5 напряжения электродвигателя, а выход - с первмк входом фильтра 3 (фиг,5) позволяет,как и в предыдущем случае (фиг.4), использовать устройство при заземлен« нсм источнике питания. Использование усилителя 12 для суммирования .двух сигналов с делителя 5 позволяет увеличить быстродействие устройства, Формула изобретения .устройство для регулирования ЭдС электродвигателя постоянного тока, содержащее последовательно соединен ные регулятор ЭДС электродвигателя, сумматор, фильтр, потенциальный разделитель, делитель напряжения электродвигателя, второй вход сувееатора соединен с датчиком тока электродвигателя, о т л и ч а в ia е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, выход сумматора связан с вторюю входом фильтра.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 3 В 675565, кл. Н 02 Р 5/Об, 1979 °

2. Кюитлектные тиристорные электроприводы с регуляторамн напряжения или скорости. Информэлектро. Каталог.

0830-10-75 рис. 101,