×
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 191-200 of 291 items.
10.04.2016
№216.015.2cbe

Сухая смесь для приготовления напитка

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к сухим смесям для приготовления безалкогольных напитков с повышенной биологической ценностью, преимущественно предназначенных для спортсменов и лиц с высокими физическими нагрузками. Смесь содержит 16,5-18,5 масс.% сыворотки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579215
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2d87

Соевый соус

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано при производстве соевого соуса с функциональными свойствами. Соевый соус содержит термически обработанные семена сои и поджаренные измельченные семена пшеницы при соотношении 1:1, плесневые грибы культуры Aspergillus...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579220
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2dda

Сухая смесь для приготовления спортивного напитка

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности, к производству безалкогольных напитков с повышенной биологической ценностью, преимущественно предназначенных для спортсменов и лиц с высокими физическими нагрузками. Сухая смесь содержит, масс. %: сыворотку подсырную сухую 25,0-27,0,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579211
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2e12

Электромашина

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат - повышение надёжности. Электромашина содержит корпус, в котором размещен шихтованный сердечник статора с обмоткой. Внутри статора зафиксирована втулка, в которой размещен ротор, содержащий индуктор c полюсами, постоянными магнитами,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579432
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2e66

Радиальный магнитный подшипниковый узел

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при проектировании, например, газотурбинных установок замкнутого цикла большой мощности. Подшипниковый узел включает полый цилиндрический корпус, в полости которого размещена втулка, выполненная из сегментов, и цапфу....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579369
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2ea6

Способ получения антифрикционной композиции

Изобретение относится к смазочным композициям и может быть использовано в машиностроении для обработки пар трения, а также при эксплуатации механизмов и машин для продления межремонтного ресурса или во время ремонтно-восстановительных работ. Способ включает перемешивание в углеводородном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580270
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.3023

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: 0002580226
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.3048

Ротор электромашины

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электромашиностроению, и может быть использовано при проектировании электрогенераторов и электродвигателей с высокой частотой вращения. Технический результат - повышение прочности ротора электромашины при высоких окружных скоростях,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580932
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.30cb

Способ струйной обработки материалов

Изобретение относится к струйной резке заготовки. Обеспечивают выталкивание текучей среды из сопла на обрабатываемую заготовку с обеспечением формирования режущей струи. В качестве текучей среды используют расплавленный легкоплавкий сплав, гидростатическое давление которого повышают перед...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580268
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.30df

Ротор электромашины

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электромашиностроению, и может быть использовано при проектировании электрогенераторов и электродвигателей с высокой частотой вращения. Технический результат: увеличение индукции на полюсах, снижение моментов инерции ротора, снижение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580676
Дата охранного документа: 10.04.2016
Showing 191-200 of 303 items.
20.01.2016
№216.013.9fe4

Способ культивирования опухолевых стволовых клеток глиобластомы

Изобретение относится к биохимии. Раскрыт способ культивирования опухолевых стволовых клеток глиобластомы. Способ включает отбор таких клеток, высевание и инкубирование в культуральном сосуде. Отбирают не менее 0,5 г материала глиобластомы, который измельчают до кусочков размером не более 5×5×5...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572574
Дата охранного документа: 20.01.2016
10.03.2016
№216.014.be31

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: 0002576535
Дата охранного документа: 10.03.2016
10.02.2016
№216.014.c36e

Ротор электромашины

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат - повышение надёжности ротора. Ротор электромашины содержит полый вал из немагнитного материала и надетый на него магнитный индуктор цилиндрической формы, содержащий постоянные магниты, полюса из материала с высокой магнитной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002574606
Дата охранного документа: 10.02.2016
27.03.2016
№216.014.c847

Торцевое разъемное соединение оболочек прочного корпуса подводного аппарата

Изобретение относится к морской технике и касается конструирования соединений оболочек прочных корпусов подводных аппаратов. Соединение содержит наружное уплотнение, соединяющее сопрягаемые оболочки, выполненные без выступающих наружных деталей, с применением эластичного уплотнителя с хомутом....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578905
Дата охранного документа: 27.03.2016
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
+ добавить свой РИД