×
20.11.2015
216.013.9133

Результат интеллектуальной деятельности: САМОНАСТРАИВАЮЩИЙСЯ ЭЛЕКТРОПРИВОД

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области автоматического управления электроприводами, в датчиках скорости которых возникают дефекты. Технический результат заключается в обеспечении нечувствительности работы электропривода к искажению показаний в датчике скорости вращения вала электропривода за счет формирования дополнительного управляющего воздействия, подаваемого на вход электропривода. Это сохраняет работоспособность в процессе его эксплуатации. Самонастраивающийся электропривод содержит последовательно соединенные первый сумматор, корректирующее устройство с усилителем, электродвигатель с редуктором, выходной вал которого соединен с датчиком скорости, выход которого подключен к первому входу первого сумматора, второй вход которого соединен с входом электропривода, последовательно соединенные датчик тока якорной обмотки электродвигателя, второй сумматор и интегратор. В него дополнительно введены третий сумматор, первый вход которого подключен к выходу интегратора, второй вход - к выходу датчика тока, а выход - к третьему входу первого сумматора и второму входу второго сумматора, третий вход которого подключен к выходу датчика скорости, а четвертый - к выходу корректирующего устройства. 1ил.
Основные результаты: Самонастраивающийся электропривод, содержащий последовательно соединенные первый сумматор, корректирующее устройство с усилителем, электродвигатель с редуктором, выходной вал которого соединен с датчиком скорости, выход которого подключен к первому входу первого сумматора, второй вход которого соединен с входом электропривода, последовательно соединенные датчик тока якорной обмотки электродвигателя, второй сумматор и интегратор, отличающийся тем, что в него дополнительно введен третий сумматор, первый вход которого подключен к выходу интегратора, второй вход - к выходу датчика тока, а выход - к третьему входу первого сумматора и второму входу второго сумматора, третий вход которого подключен к выходу датчика скорости, а четвертый - к выходу корректирующего устройства.

Изобретение относится к области автоматического управления электроприводами, в датчиках скорости которых возникают дефекты.

Известен самонастраивающийся электропривод, содержащий последовательно соединенные первый сумматор, инерционное дифференцирующее звено, блок умножения, второй сумматор, второй вход которого через апериодическое звено подключен к выходу первого сумматора, усилитель, электродвигатель, редуктор, на выходном валу которого установлен датчик положения, выход которого подключен ко второму входу первого сумматора, первый вход которого соединен со входом электропривода, а также датчик скорости, установленный на выходном валу электродвигателя, последовательно соединенные датчик тока электродвигателя, третий сумматор и интегратор, а также блок деления, отличающийся тем, что второй вход третьего сумматора через первый релейный элемент подключен к выходу датчика скорости, а также к входам первого выпрямителя и второго релейного элемента, первый вход блока деления через второй выпрямитель соединен с выходом интегратора, его второй вход подключен к выходу первого выпрямителя, а выход - к первому входу элемента выборки-хранения, второй вход которого соединен с выходом второго релейного элемента, а выход через функциональный преобразователь, реализующий кусочно-линейную аппроксимацию нелинейной функции, обратной частоте среза амплитудно-частотной характеристики электропривода, и зависящей от изменяющегося суммарного приведенного момента инерции ротора электродвигателя и вращающихся частей редуктора с объектом управления - со вторым входом блока умножения (см. РФ №2397529, МПК G05B 13/00, 2010 г.).

Недостатком данного устройства является то, что оно обеспечивает высокое качество управления при любом значении его суммарного момента инерции, но при этом не обеспечивается аккомодация к дефектам в датчике скорости.

Известен также самонастраивающийся электропривод, содержащий последовательно соединенные первый сумматор, корректирующее устройство с усилителем, электродвигатель с редуктором, выходной вал которого соединен с датчиком скорости, выход которого подключен к первому входу первого сумматора, второй вход которого соединен с входом электропривода, последовательно соединенные датчик тока якорной обмотки электродвигателя, второй сумматор и интегратор (см. патент РФ №2060530, МПК G05B 13/02, 1996 г.).

Указанное устройство по своей технической сущности является наиболее близким к предлагаемому изобретению. Недостатком данного устройства является то, что оно, обеспечивая высокое качество управления при значительно изменяющихся инерционности объекта управления и активном сопротивлении якорной обмотки электродвигателя, не позволяет сохранить высокую динамическую точность при появлении ошибок в работе датчика скорости вращения вала электропривода.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является обеспечение неизменно точной работы электропривода при возникновении дефектов в датчике скорости.

Технический результат, который может быть получен при реализации заявляемого технического решения, выражается в обеспечении нечувствительности работы электропривода к появляющимся дефектам (искажению показаний) в датчике скорости вращения вала электропривода за счет формирования дополнительного управляющего воздействия, подаваемого на вход электропривода. Это сохраняет работоспособность в процессе его эксплуатации.

Поставленная задача решается тем, что в самонастраивающийся электропривод, содержащий последовательно соединенные первый сумматор, корректирующее устройство с усилителем, электродвигатель с редуктором, выходной вал которого соединен с датчиком скорости, выход которого подключен к первому входу первого сумматора, второй вход которого соединен с входом электропривода, последовательно соединенные датчик тока якорной обмотки электродвигателя, второй сумматор и интегратор, дополнительно вводится третий сумматор, первый вход которого подключен к выходу интегратора, второй вход - к выходу датчика тока, а выход - к третьему входу первого сумматора и второму входу второго сумматора, третий вход которого подключен к выходу датчика скорости, а четвертый - к выходу корректирующего устройства.

Сопоставительный анализ существенных признаков предлагаемого технического решения с существенными признаками аналога и прототипа свидетельствует о его соответствии критерию "новизна".

При этом отличительные признаки формулы изобретения обеспечивают инвариантность электропривода к ошибкам в показаниях датчика скорости вращения вала электропривода, что обеспечивает неизменное качество в процессе его эксплуатации.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлена структурная схема самонастраивающегося электропривода и введены следующие обозначения: - задающий (входной) сигнал, - скорость вращения вала электропривода, ε - ошибка по скорости электропривода, i - ток якорной обмотки электродвигателя, u - сигнал управления электродвигателем.

Самонастраивающийся электропривод содержит последовательно соединенные первый сумматор 1, корректирующее устройство 2 с усилителем, электродвигатель 3 с редуктором, выходной вал которого соединен с датчиком 4 скорости, выход которого подключен к первому входу первого сумматора 1, второй вход которого соединен с входом электропривода, последовательно соединенные датчик 5 тока якорной обмотки электродвигателя, второй сумматор 6, интегратор 7 и третий сумматор 8, второй вход которого подключен к выходу датчика 5 тока, а выход - к третьему входу первого сумматора 1 и второму входу второго сумматора 6, третий вход которого подключен к выходу датчика 4 скорости, а четвертый - к выходу корректирующего устройства 2. Объект управления 9 соединен с выходным валом редуктора.

Электропривод работает следующим образом. На второй положительный вход сумматора 1 с единичным коэффициентом усиления подается управляющее воздействие обеспечивающее требуемый закон изменения скорости вращения выходного вала электропривода. На выходе этого сумматора формируется сигнал ε, который после коррекции и усиления в блоке 2 поступает на электродвигатель 3, приводя его вал во вращательное движение с направлением и скоростью (ускорением), зависящими от величины поступающего напряжения.

При возникновении дефекта в датчике 4 его выходной сигнал содержит ошибку φ, снижающую точность работы электропривода в процессе выполнения им конкретных технологических операций.

Первый отрицательный вход сумматора 6 (со стороны датчика 5) имеет коэффициент усиления (где R и L - соответственно, активное сопротивление и индуктивность якорной обмотки электродвигателя), его второй положительный вход - коэффициент усиления ω, третий отрицательный (со стороны датчика 4) - коэффициент усиления (где Кω - коэффициент противоЭДС электродвигателя 3, ip - передаточное отношение редуктора), а четвертый положительный (со стороны корректирующего устройства 2) - коэффициент усиления В результате на выходе этого сумматора формируется сигнал

а на выходе интегратора 7, имеющего единичный коэффициент усиления, - сигнал

где r=i-х* - выходной сигнал сумматора 8, имеющего первый отрицательный (со стороны интегратора 7) и второй положительный входы с единичными коэффициентами усиления.

Поскольку в электродвигателе постоянного тока независимого возбуждения или с постоянными магнитами имеет место соотношение

то, взяв производные от левой и правой частей выражения (2), с учетом выражения (1) несложно получить

где - величина, характеризующая ошибку φ измерения датчиком 4 скорости вращения вала электропривода 3.

Решение уравнения (3) имеет вид: Поскольку положительная величина ω может быть выбрана достаточно большой, то в быстро наступающем установившемся режиме работы системы (спустя малое время t) имеет место соотношение r=δ/ω. Из этого соотношения и выражения (3) видно, что ошибка датчика 4 скорости

На выходе сумматора 1, имеющего первый отрицательный (со стороны датчика 4) вход с единичным коэффициентом усиления и третий положительный вход с коэффициентом усиления формируется сигнал

В результате независимо от ошибочного показания датчика скорости 4 удается получить точное (искомое) значение ε и тем самым сохранить высокую точность работы рассматриваемого электропривода.

Самонастраивающийся электропривод, содержащий последовательно соединенные первый сумматор, корректирующее устройство с усилителем, электродвигатель с редуктором, выходной вал которого соединен с датчиком скорости, выход которого подключен к первому входу первого сумматора, второй вход которого соединен с входом электропривода, последовательно соединенные датчик тока якорной обмотки электродвигателя, второй сумматор и интегратор, отличающийся тем, что в него дополнительно введен третий сумматор, первый вход которого подключен к выходу интегратора, второй вход - к выходу датчика тока, а выход - к третьему входу первого сумматора и второму входу второго сумматора, третий вход которого подключен к выходу датчика скорости, а четвертый - к выходу корректирующего устройства.
САМОНАСТРАИВАЮЩИЙСЯ ЭЛЕКТРОПРИВОД
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 181-190 of 291 items.
27.03.2016
№216.014.c96b

Опорный подшипниковый узел

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для использования в высокоскоростных механизмах. Опорный подшипниковый узел включает вал (2), подшипник, в зазоре между которыми размещены лепестки, выполненные с возможностью газодинамического формирования газовой смазки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578942
Дата охранного документа: 27.03.2016
10.03.2016
№216.014.ca4b

Способ подводного массажа

Изобретение относится к медицине, а именно к лечебному массажу, и может бить использовано для проведения гидромассажа. Осуществляют вибрационное воздействие на конечности пациента в ванне с жидкой средой посредством гидроакустических волн в звуковом диапазоне от 50 Гц до 700 Гц....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002577177
Дата охранного документа: 10.03.2016
20.03.2016
№216.014.cc01

Способ производства йогурта

Изобретение относится к молочной промышленности. Способ получения йогурта включает пастеризацию молока, охлаждение до температуры заквашивания, внесение закваски, сквашивание, охлаждение, внесение наполнителя из растительного сырья, перемешивание, упаковывание в тару. В качестве наполнителя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002577998
Дата охранного документа: 20.03.2016
10.03.2016
№216.014.cc92

Самонастраивающийся электропривод манипулятора

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано при создании электроприводов манипуляторов. Техническим результатом является обеспечение инвариантности динамических свойств электропривода к непрерывным и быстрым изменениям его моментных нагрузочных характеристик....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002577204
Дата охранного документа: 10.03.2016
20.03.2016
№216.014.ccf6

Способ работы системы теплоснабжения

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на насосно-дросселирующих подстанциях тепловых сетей. Сетевую воду с помощью установленных на теплоисточнике сетевых насосов направляют на насосно-дросселирующую подстанцию, где в подающем трубопроводе с помощью повысительного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002577714
Дата охранного документа: 20.03.2016
20.02.2016
№216.014.cf4b

Котел водогрейный прямоугольного поперечного сечения

Изобретение относится к котельной технике, в частности к котлам малой мощности с тепловой производительностью до 4,0 МВт с топочным устройством в виде наклонной переталкивающей решетки, может быть использовано в системах теплоснабжения производственных и жилых зданий. Котел включает фундамент,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002575297
Дата охранного документа: 20.02.2016
20.02.2016
№216.014.e940

Топка водогрейного котла

Изобретение относится к области теплоэнергетики, а именно к теплоснабжению, и может быть использовано в конструкциях водогрейных котлов малой мощности. Над топочной решеткой топки водогрейного котла на протяжении участка активного горения топлива сформированы нависающие продольные топочные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002575591
Дата охранного документа: 20.02.2016
10.04.2016
№216.015.2b83

Судовое рулевое устройство

Изобретение относится к области судостроения, в частности, к конструкциям рулевых устройств судов. Судовое рулевое устройство содержит перо руля, которое состоит из основной части и поворотной части и снабжено приводом поворота его частей. Основная часть жестко закреплена на баллере, который...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579454
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2ba2

Полуфабрикат мясорастительный рубленый

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к производству мясорастительных рубленых полуфабрикатов для сбалансированного и профилактического питания. Полуфабрикат содержит мясо котлетное свиное и мясо котлетное говяжье в соотношении 1:1, в качестве источника растительного белка...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579206
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2c9b

Состав для производства шоколада

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано при производстве шоколада с функциональными свойствами, обогащенного биологически активными веществами. Состав для производства шоколада содержит следующие компоненты, мас.%: какао тертое 28,0-29,0; какао-масло...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579212
Дата охранного документа: 10.04.2016
Showing 181-190 of 303 items.
27.10.2015
№216.013.8830

Водогрейный котел

Изобретение относится к котельной технике, в частности к водотрубным водогрейным котлам, с тепловой производительностью до 4 мВт, и может быть использовано в системах теплоснабжения производственных и жилых зданий. Котел содержит топку, пространство которой ограничено топочной решеткой,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002566467
Дата охранного документа: 27.10.2015
20.11.2015
№216.013.910f

Состав для приготовления хлеба из пшеничной муки

Изобретение относится к производству хлеба из пшеничной муки высшего сорта с высокой пищевой и биологической ценностью, предназначенного для массового питания. Состав для приготовления хлеба пшеничного включает муку пшеничную хлебопекарную высшего сорта, фасолесодержащий компонент, а также...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568751
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.11.2015
№216.013.9135

Самонастраивающийся электропривод

Изобретение относится к области автоматического управления электроприводами, в которых существенно повышаются величины моментов сухого трения. Технический результат заключается в обеспечении инвариантности электропривода к величине момента сухого трения, что обеспечивает неизменное качество в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568789
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.11.2015
№216.013.9267

Способ дезактивации радиоактивных отходов

Изобретение относится к области атомной энергетики и может быть использовано для дезактивации радиоактивных отходов, загрязненного оборудования и конструкционных элементов на атомных электрических станциях. Способ включает облучение радиоактивных отходов рентгеновским излучением в изолированном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569095
Дата охранного документа: 20.11.2015
10.12.2015
№216.013.98b0

Способ получения октагалактуронида

Способ получения октагалактуронида включает кислотный гидролиз пектина с последующим отделением жидкой фазы от нерастворимого остатка пектина и выделением из нее октагалактуронида. Причем в качестве пектина используют низкоэтерифицированный пектин со степенью этерификации не более 30%....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570708
Дата охранного документа: 10.12.2015
10.12.2015
№216.013.98b1

Способ получения гептагалактуронида

Способ получения гептагалактуронида включает кислотный гидролиз пектина с последующим отделением жидкой фазы от нерастворимого остатка пектина и выделением из нее гептагалактуронида. Причем в качестве пектина используют низкоэтерифицированный пектин со степенью этерификации не более 30%....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570709
Дата охранного документа: 10.12.2015
20.12.2015
№216.013.9979

Водогрейный котел

Изобретение относится к котельной технике, в частности к водотрубным водогрейным котлам с тепловой производительностью до 4 мВт, и может быть использовано в системах теплоснабжения производственных и жилых зданий. Котел содержит топку, пространство которой ограничено топочной решеткой, передним...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570914
Дата охранного документа: 20.12.2015
20.12.2015
№216.013.9998

Конвективный блок водогрейного котла

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в водогрейных котлах, технике. Предложен конвективный блок водогрейного котла, содержащий конвективные газоходы, снабженные теплообменными поверхностями, содержащими поперечно обтекаемые трубные пучки, гидравлически связанные с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570945
Дата охранного документа: 20.12.2015
20.12.2015
№216.013.99a1

Котел водогрейный прямоугольного поперечного сечения

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в системах теплоснабжения производственных и жилых зданий. Котел включает фундамент, на котором смонтированы топка и конвективный блок, при этом пространство топки, соответственно снизу, спереди, с боков и сверху, ограничено наклонной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570954
Дата охранного документа: 20.12.2015
20.12.2015
№216.013.9d00

Способ оценки здоровья морских двустворчатых моллюсков и состояния среды их обитания

Изобретение относится к экологии, охране окружающей среды, иммунологии и физиологии, и может быть использовано для оценки здоровья морских двустворчатых моллюсков, подверженных и не подверженных стрессу, и состояния среды их обитания. Для этого у двустворчатых моллюсков берут гемолимфу,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571817
Дата охранного документа: 20.12.2015
+ добавить свой РИД