×
08.07.2018
218.016.6e6b

Результат интеллектуальной деятельности: Способ автоматического регулирования координат электропривода и устройство для его осуществления

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002660183
Дата охранного документа
05.07.2018
Аннотация: Изобретение относится к области электротехники, может быть использовано для управления электроприводами постоянного тока, применяемыми в опорно-поворотных устройствах, металлообрабатывающих станках, механизмах металлургического производства. Техническим результатом является повышение быстродействия и точности регулирования координат электропривода, упрощение регулирования скорости и тока. В способе автоматического регулирования координат электропривода регулирование скорости электропривода в зависимости от ее заданной и измеренной величины осуществляют по пропорционально-интегрально-дифференциальному закону, вычисляют результирующий сигнал управления, ограничивают результирующий сигнал управления, осуществляют прерывание интегрирования в законе регулирования скорости в зависимости от заданной и измеренной величины скорости, результирующего сигнала управления до его ограничения и результирующего сигнала управления после его ограничения, прерывают действие закона регулирования скорости в зависимости от измеренной величины тока, уставки токоограничения и регулируют ток по релейному закону в зависимости от измеренной величины тока и уставки токоограничения. Устройство содержит задатчик скорости электропривода (1), выход которого соединен с первым входом первого сумматора (2), первый выход которого соединен с входом пропорционального элемента регулирования (3), второй выход соединен с входом дифференциального элемента регулирования (4), а третий выход соединен с первым входом релейного переключателя (5). Второй вход релейного переключателя (5) соединен с выходом первого формирователя нуля (6). Выход релейного переключателя (5) соединен с входом интегрального элемента регулирования (7). Пропорциональный элемент регулирования (3), дифференциальный элемент регулирования (4) и интегральный элемент регулирования (7) образуют пропорционально-интегрально-дифференциальный регулятор скорости электропривода. Выход пропорционального элемента регулирования (3) соединен с первым входом второго сумматора (8), выход дифференциального элемента регулирования (4) соединен со вторым входом второго сумматора (8), а выход интегрального элемента регулирования (7) соединен с третьим входом второго сумматора (8). Первый выход второго сумматора (8) соединен с первым входом управляемого ограничителя (9). Второй выход второго сумматора (8) соединен с третьим входом релейного переключателя (5). Второй вход управляемого ограничителя (9) соединен с выходом второго формирователя нуля (10). Первый выход управляемого ограничителя (9) соединен с входом силового преобразователя (11). Второй выход управляемого ограничителя (9) соединен с четвертым входом релейного переключателя (5). Выход силового преобразователя (11) соединен с датчиком тока (12), который в свою очередь соединен с электрическим двигателем (13). К электрическому двигателю (13) механически подсоединены датчик скорости (14) и исполнительный механизм (15). Информационный выход датчика тока (12) соединен с входом нелинейного элемента релейного типа (16). Выход нелинейного элемента релейного типа (16) соединен с третьим входом управляемого ограничителя (9). Информационный выход датчика скорости (14) соединен со вторым входом первого сумматора (2). 2 н.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления электроприводами постоянного тока, применяемыми в опорно-поворотных устройствах, металлообрабатывающих станках, механизмах металлургического производства и других системах управления движением, требующих автоматического регулирования координат.

Известен способ автоматического регулирования координат электропривода и устройство для его осуществления (Анучин А.С. Системы управления электроприводов: Учебник для вузов. - М.: Издательский дом МЭИ, 2015. с. 264-270). Согласно способу задают скорость электропривода, измеряют ток и скорость электропривода, регулируют скорость электропривода в зависимости от ее заданной и измеренной величины по пропорциональному или пропорционально-интегральному закону, вычисляют целевую величину тока и ограничивают ее, далее регулируют ток в зависимости от его целевой и измеренной величины по пропорционально-интегральному закону, вычисляют целевую величину напряжения, затем регулируют напряжение и питают напряжением электрический двигатель, причем динамику регулирования скорости электропривода устанавливают ниже динамики регулирования тока электропривода. Устройство, реализующее данный способ, представляет собой «структуру с подчиненным регулированием координат» и содержит задатчик скорости, выход которого соединен с первым входом первого сумматора, второй вход первого сумматора соединен с информационным выходом датчика скорости, выход первого сумматора соединен с входом регулятора скорости, выход которого соединен с первым входом второго сумматора, второй вход второго сумматора соединен с информационным выходом датчика тока, выход второго сумматора соединен с входом регулятора тока, выход которого соединен со входом силового преобразователя, выход силового преобразователя через датчик тока соединен с цепью питания электрического двигателя, а электрический двигатель механически соединен с датчиком скорости и исполнительным механизмом.

Недостатками данного технического решения являются сниженная динамика регулирования скорости и ограниченная точность регулирования скорости, что связано с последовательным регулированием скорости и тока, а также с использованием пропорционального или пропорционально-интегрального закона регулирования скорости.

Известен также способ автоматического регулирования координат электропривода и устройство для его осуществления (Терехов В.М. Системы управления электроприводов: Учебник для вузов/В.М. Терехов, О.И. Осипов; Под ред. В.М. Терехова. - М.: Издательский центр «Академия», 2005. с. 115-121). Согласно способу задают скорость электропривода, измеряют ток и скорость электропривода, регулируют скорость и ток электропривода по единому пропорциональному закону, вычисляют целевую величину напряжения, затем регулируют напряжение и питают напряжением электрический двигатель, при этом скорость регулируют в зависимости от ее заданной и измеренной величины, ток регулируют в зависимости от измеренной величины тока, уставки токоограничения и измеренной величины скорости, причем зависимость регулирования тока от измеренной величины тока и уставки токоограничения устанавливают по нелинейному закону «зона нечувствительности». Устройство, реализующее данный способ, представляет собой «структуру с суммирующим усилителем и обратной связью с отсечкой» и содержит задатчик скорости, выход которого соединен с первым входом сумматора, второй вход сумматора соединен с информационным выходом датчика скорости, третий вход сумматора соединен с выходом первого усилителя, вход которого соединен с входом нелинейного элемента вида «зона нечувствительности», вход которого соединен с информационным выходом датчика тока, выход сумматора соединен с входом второго усилителя, выход которого соединен с входом силового преобразователя, силовой преобразователь через датчик тока соединен с цепью питания электрического двигателя, а электрический двигатель механически соединен с датчиком скорости и исполнительным механизмом.

Недостатками данного технического решения являются ограниченная точность регулирования скорости, ограниченная точность регулирования тока, сложность регулирования тока, что связано с использованием пропорционального закона, общего для регулирования скорости и тока, а также нелинейного закона «зона нечувствительности».

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ автоматического регулирования координат электропривода и устройство для его осуществления, (Патент RU на изобретение №2414048, опубл. 10.03.2011, МПК Н02Р 007/292, G05B 11/01). Согласно способу задают скорость электропривода, измеряют ток и скорость электропривода, регулируют скорость электропривода в зависимости от ее заданной и измеренной величины по интегральному закону, прерывают интегрирование в зависимости от измеренной величины тока и уставки токоограничения, затем корректируют регулирование скорости электропривода по закону модального управления в зависимости от измеренной величины скорости и измеренной величины тока, а ток регулируют по тому же закону модального управления в зависимости от измеренной величины тока, уставки токоограничения и измеренной величины скорости, вычисляют целевую величину напряжения, далее регулируют напряжение и питают напряжением электрический двигатель, причем зависимости прерывания интегрирования и регулирования тока от измеренной величины тока и уставки токоограничения устанавливают по нелинейному закону «зона нечувствительности».

Устройство, реализующее данный способ содержит задатчик скорости, выход которого соединен с первым входом первого сумматора, второй вход первого сумматора соединен с первым информационным выходом датчика скорости, выход первого сумматора соединен с первым входом релейного переключателя, со вторым входом которого соединен формирователь нуля, а с третьим его входом соединен первый выход нелинейного элемента вида «зона нечувствительности», вход которого соединен с первым информационным выходом датчика тока, выход релейного переключателя соединен с входом интегрального элемента регулирования, выход которого соединен с первым входом второго сумматора, со вторым входом второго сумматора соединен выход первого усилителя, с входом которого соединен второй выход нелинейного элемента «зона нечувствительности», с третьим входом второго сумматора соединен выход второго усилителя, с входом которого соединен второй информационный выход датчика тока, с четвертым входом второго сумматора соединен выход третьего усилителя, с входом которого соединен второй информационный выход датчика скорости, выход второго сумматора соединен со входом четвертого усилителя, выход которого соединен со входом силового преобразователя, выход силового преобразователя через датчик тока соединен с цепью питания электрического двигателя, а электрический двигатель механически соединен с датчиком скорости и исполнительным механизмом.

Недостатками настоящего технического решения являются ограниченная точность регулирования тока, сниженная динамика регулирования скорости, сложность регулирования тока и скорости. Ограниченная точность регулирования тока связана с использованием модального закона регулирования тока. Сниженная динамика регулирования скорости связана с двухэтапным ее регулированием и использованием интегрального закона регулирования. Сложность регулирования связана с использованием модального закона, который, кроме того, является общим для регулирования скорости и тока.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение быстродействия и точности регулирования координат электропривода, а также упрощение регулирования скорости и тока.

Технический результат заключается в улучшении динамики и повышении точности регулирования координат, а также в упрощении устройства, реализующего заявленный способ автоматического регулирования координат электропривода.

Это достигается тем, что в известном способе автоматического регулирования координат электропривода, включающем измерение тока и скорости электропривода, регулирование скорости электропривода в зависимости от ее заданной и измеренной величины, прерывание интегрирования, вычисление целевой величины напряжения, регулирование напряжения и питание напряжением электрического двигателя, при этом регулирование скорости электропривода в зависимости от ее заданной и измеренной величины осуществляют по пропорционально-интегрально-дифференциальному закону, затем вычисляют результирующий сигнал управления, далее ограничивают результирующий сигнал управления, затем осуществляют прерывание интегрирования в законе регулирования скорости в зависимости от заданной и измеренной величины скорости, результирующего сигнала управления до его ограничения и результирующего сигнала управления после его ограничения, далее прерывают действие закона регулирования скорости в зависимости от измеренной величины тока, уставки токоограничения и регулируют ток по релейному закону в зависимости от измеренной величины тока и уставки токоограничения.

Это достигается также тем, что известное устройство, реализующее способ автоматического регулирования координат электропривода, содержащее задатчик скорости электропривода, выход которого соединен с первым входом первого сумматора, релейный переключатель, выход которого соединен со входом интегрального элемента регулирования, первый формирователь нуля, второй сумматор, силовой преобразователь, выход которого соединен с датчиком тока, который, в свою очередь, соединен с электрическим двигателем, к электрическому двигателю механически подсоединены датчик скорости и исполнительный механизм, при этом информационный выход датчика тока соединен с входом нелинейного элемента, информационный выход датчика скорости соединен со вторым входом первого сумматора, снабжено пропорциональным элементом регулирования, дифференциальным элементом регулирования, управляемым ограничителем и вторым формирователем нуля, при этом нелинейный элемент выполнен релейного типа, первый выход первого сумматора соединен с входом пропорционального элемента регулирования, второй выход первого сумматора соединен с входом дифференциального элемента регулирования, а третий выход первого сумматора соединен с первым входом релейного переключателя, второй вход релейного переключателя соединен с выходом первого формирователя нуля, выход пропорционального элемента регулирования соединен с первым входом второго сумматора, выход дифференциального элемента регулирования соединен со вторым входом второго сумматора, а выход интегрального элемента регулирования соединен с третьим входом второго сумматора, первый выход второго сумматора соединен с первым входом управляемого ограничителя, второй выход второго сумматора соединен с третьим входом релейного переключателя, второй вход управляемого ограничителя соединен с выходом второго формирователя нуля, первый выход управляемого ограничителя соединен с входом силового преобразователя, второй выход управляемого ограничителя соединен с четвертым входом релейного переключателя, выход нелинейного элемента соединен с третьим входом управляемого ограничителя.

Сущность предлагаемых технических решений поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена функциональная схема устройства, реализующего заявленный способ автоматического регулирования координат электропривода; на фиг. 2 представлена характеристика «вход-выход» нелинейного элемента релейного типа для управления управляемым ограничителем; на фиг. 3 показана характеристика «вход-выход» управляемого ограничителя; на фиг. 4 показана статическая электромеханическая характеристика электропривода при осуществлении предложенных технических решений; на фиг. 5 показана статическая электромеханическая характеристика электропривода согласно способу и реализующему его устройству по прототипу; на фиг. 6 показаны диаграммы изменения координат электроприводов при отработке скачка задающего воздействия без достижения током уставки токоограничения при осуществлении предложенного способа автоматического регулирования координат электропривода и при осуществлении способа по прототипу; на фиг. 7 показаны диаграммы изменения координат электропривода при отработке скачка задающего воздействия и скачкообразного приложения нагрузки при достижении током уставки токоограничения согласно предложенному способу и согласно способу по прототипу.

На графических изображениях приняты следующие обозначения: I - ток электропривода; ω - скорость электропривода; Мн - момент нагрузки; ωз - заданная скорость электропривода; Iто - уставка токоограничения; Uнэ - выходной сигнал нелинейного элемента; Umin и Umax - уровни ограничения выходного сигнала управляемого ограничителя; UΣ1 - рассогласование по скорости; Uн1 - сигнал на выходе первого формирователя нуля; Uн2 - сигнал на выходе второго формирователя нуля; UΣ2 - результирующий сигнал управления до ограничения; Uyo - результирующий сигнал управления после ограничения; Uрп - сигнал на выходе релейного переключателя; Uп - напряжение питания электрического двигателя; Iн - ток нагрузки.

Устройство, реализующее способ автоматического регулирования координат электропривода, содержит задатчик скорости электропривода (ЗС) 1, выход которого соединен с первым входом первого сумматора 2. Первый выход первого сумматора 2 соединен с входом пропорционального элемента регулирования (П) 3, второй выход первого сумматора 2 соединен с входом дифференциального элемента регулирования (Д) 4, а третий выход первого сумматора 2 соединен с первым входом релейного переключателя (РП) 5. Второй вход релейного переключателя 5 соединен с выходом первого формирователя нуля (H1) 6. Выход релейного переключателя 5 соединен с входом интегрального элемента регулирования (И) 7. При этом пропорциональный элемент регулирования 3, дифференциальный элемент регулирования 4 и интегральный элемент регулирования 7 образуют пропорционально-интегрально-дифференциальный регулятор скорости электропривода. Выход пропорционального элемента регулирования 3 соединен с первым входом второго сумматора 8, выход дифференциального элемента регулирования 4 соединен со вторым входом второго сумматора 8, а выход интегрального элемента регулирования 7 соединен с третьим входом второго сумматора 8. Первый выход второго сумматора 8 соединен с первым входом управляемого ограничителя (УО) 9. Второй выход второго сумматора 8 соединен с третьим входом релейного переключателя 5. Второй вход управляемого ограничителя 9 соединен с выходом второго формирователя нуля (Н2) 10. Первый выход управляемого ограничителя 9 соединен с входом силового преобразователя (СП) 11. Второй выход управляемого ограничителя 9 соединен с четвертым входом релейного переключателя 5. Выход силового преобразователя 11 соединен с датчиком тока (ДТ) 12, который в свою очередь соединен с электрическим двигателем (ЭД) 13. К электрическому двигателю 13 механически подсоединены датчик скорости (ДС) 14 и исполнительный механизм (М) 15. Информационный выход датчика тока 12 соединен с входом нелинейного элемента релейного типа (НЭ) 16. Выход нелинейного элемента релейного типа 16 соединен с третьим входом управляемого ограничителя 9. Информационный выход датчика скорости 14 соединен со вторым входом первого сумматора 2.

Электрический двигатель 13 выполнен с независимым возбуждением. Силовой преобразователь 11 выполнен на основе полупроводниковой техники. В качестве датчика тока 12 и датчика скорости 14 могут быть использованы соответствующие измерительные устройства любого типа. Все элементы регулирования 3, 4, 7, первый 2 и второй 8 сумматоры, релейный переключатель 5, управляемый ограничитель 9, нелинейный элемент 16, задатчик скорости 1, первый 6 и второй 10 формирователи нуля могут быть реализованы на базе аналоговой техники или на базе программно-аппаратных средств цифровой вычислительной техники. Исполнительный механизм 15 может иметь любую конструкцию.

Реализация предложенным устройством регулирования предлагаемого способа автоматического регулирования координат электропривода осуществляется следующим образом.

Задатчик скорости 1 формирует закон изменения заданной скорости ωз. Датчик тока 12 измеряет действительную величину тока I электропривода. Датчик скорости 14 измеряет действительную величину скорости электропривода ω. Сигнал на выходе первого формирователя нуля 6 имеет нулевой уровень. Сигнал на выходе второго формирователя нуля 10 имеет нулевой уровень.

Первый сумматор 2 вычисляет рассогласование по скорости UΣ1, а именно, разность заданной скорости ωз и измеренной величины скорости электропривода ω. Сигналы на первом, втором и третьем выходах первого сумматора 2 равны между собой. Величины коэффициентов пропорционального 3, дифференциального 4 и интегрального 7 элементов регулирования настраивают таким образом, чтобы скомпенсировать электромагнитную инерцию и электромеханическую инерцию электропривода. Таким образом, реализуется пропорционально-интегрально-дифференциальный закон регулирования скорости электропривода в зависимости от ее заданной и измеренной величины. Второй сумматор 8 вычисляет сумму сигналов на выходах пропорционального 3, дифференциального 4 и интегрального 7 элементов регулирования. Таким образом, вычисляется результирующий сигнал управления UΣ2. Первый и второй выходы второго сумматора 8 идентичны.

Нелинейный элемент 16 с релейной характеристикой «вход-выход» (фиг. 2) изменяет свое состояние в зависимости от уставки токоограничения Iто и измеренной величины тока I электропривода, и управляет управляемым ограничителем 9. Если ток I электропривода по абсолютной величине не превышает уставку токоограничения Iто, то сигнал Uнэ на выходе нелинейного элемента 16 равен 0 (фиг. 2). Если ток I электропривода по абсолютной величине превышает уставку токоограничения Iто, то сигнал Uнэ на выходе нелинейного элемента 16 равен 1 (фиг. 2). Выходной сигнал Uнэ нелинейного элемента 16 подается на третий вход управляемого ограничителя 9.

Силовой преобразователь 11 регулирует напряжение Uп в зависимости от значения Uyo, поданного на его вход с выхода управляемого ограничителя 9 и питает напряжением электрический двигатель 13. Электрический двигатель 13 осуществляет управляемое электромеханическое преобразование энергии и приводит в движение механизм 15, к которому приложен момент нагрузки Мн.

Управляемый ограничитель ограничивает результирующий сигнал управления и вычисляет целевую величину напряжения питания электрического двигателя. Характеристика «вход-выход» управляемого ограничителя 9 (фиг. 3) устанавливает связь между сигналами на его входах и выходах. Выходной сигнал Uyo управляемого ограничителя 9, являющийся результирующим сигналом управления после ограничения, равен целевой величине напряжения питания. Сигналы на первом и втором выходах управляемого ограничителя 9 равны между собой.

Если сигнал Uнэ на выходе нелинейного элемента 16 равен 0, то сигнал с первого входа управляемого ограничителя 9 передается на его выходы. В этом случае характеристика «вход-выход» управляемого ограничителя 9 имеет вид 1 на фиг. 3 и его выходной сигнал Uyo пропорционален сигналу UΣ2. Указанная характеристика имеет уровни ограничения Umin и Umax, причем Umin=-Umax. При этом силовой преобразователь 11 формирует напряжение Uп в соответствии с пропорционально-интегрально-дифференциальным законом регулирования скорости. Тем самым формируется жесткий участок 1 электромеханической характеристики электропривода при астатической стабилизации скорости (фиг. 4).

Если сигнал Uнэ на выходе нелинейного элемента 16 равен 1, то сигнал Uн2, равный 0, со второго входа управляемого ограничителя 9 подается на его выходы. В этом случае характеристика «вход-выход» управляемого ограничителя 9 имеет вид 2 на фиг. 3, а выходной сигнал Uyo равен 0 и не зависит от сигнала UΣ2 на его первом входе. Таким образом, осуществляется прерывание действия пропорционально-интегрально-дифференциального закона регулирования скорости в зависимости от измеренной величины тока и уставки токоограничения. Следовательно, при этом силовой преобразователь 11 формирует нулевое напряжение Uп=0, а ток электропривода I по абсолютной величине спадает ниже уровня токоограничения Iто, что приводит к переключению нелинейного элемента и его выходной сигнал Uнэ становится равным 0. Таким образом, осуществляется регулирование тока по релейному закону в зависимости от измеренной величины тока и уставки токоограничения.

Интегрирующий элемент регулирования 7 интегрирует значение сигнала Uрп, поданного на его вход с выхода релейного переключателя 5. Сигнал Uрп формируется в зависимости от сигналов на первом, третьем и четвертом входах релейного переключателя.

Если одновременно выполняются условия

то сигнал Uн1, равный 0, со второго входа релейного переключателя 5 подается на выход релейного переключателя 5. Следовательно, Uрп=Uн1=0. При этом прерывается интегрирование интегрирующим элементом регулирования 7. При всех остальных сочетаниях сигналов UΣ1, UΣ2, Uyo, которые не удовлетворяют условиям (1) и (2), сигнал с первого входа релейного переключателя 5 подается на выход релейного переключателя 5. Следовательно, Uрп=UΣ1. При этом интегрирующий элемент регулирования 7 осуществляет интегрирование по закону регулирования скорости электропривода. Условия (1) и (2) для прерывания интегрирования выполняются при прерывании управляемым ограничителем 9 действия пропорционально-интегрально-дифференциального закона регулирования скорости, а также при выходе выходного сигнала Uyo управляемого ограничителя 9 из диапазона от Umin до Umax по характеристике 1 на фиг. 3. Таким образом, осуществляется прерывание интегрирования в законе регулирования скорости в зависимости от заданной и измеренной величины скорости, результирующего сигнала управления до его ограничения и результирующего сигнала управления после его ограничения.

Управление релейным переключателем 5 и, следовательно, прерывание интегрирования позволяет избежать накопления ошибки регулирования скорости интегрирующим элементом регулирования 7 при токоограничении.

Управление управляемым ограничителем 9 и прерывание действия пропорционально-интегрально-дифференциального закона регулирования скорости электропривода позволяет реализовать релейный закон регулирования тока в зависимости от его измеренной величины и уставки токоограничения и тем самым поддерживать ток на уровне уставки Iто, получив участок 2 с нулевой жесткостью (фиг. 4).

Упрощение формирования скорости в заявленном техническом решении по сравнению с изобретением, выбранным в качестве прототипа, заключается в том, что пропорционально-интегрально-дифференциальный закон регулирования скорости проще по реализации и настройке, чем модальный закон регулирования скорости. Упрощение формирования тока в предлагаемом изобретении по сравнению с прототипом, заключается в том, что релейный закон регулирования тока проще по реализации и настройке, чем модальный закон регулирования тока.

Прерывание действия закона регулирования скорости в зависимости от измеренной величины тока и уставки токоограничения в предлагаемом способе автоматического регулирования координат электропривода и реализующем его устройстве по сравнению с изобретением по прототипу позволяет обеспечить строгое равенство тока I электропривода и уставки Iто при токоограничении, что иллюстрируют статические электромеханические характеристики, показанные на фиг. 4 и фиг. 5. Участок 1 астатической стабилизации скорости электропривода на фиг. 4 и аналогичный участок 1 на фиг. 5 совпадают с заданным уровнем заданной скорости ωз, если ток I не достигает уставки токоограничения Iто. Если то I достигает уставку токоограничения Iто, то участок 2 на фиг. 4 совпадает с уставкой Iто, в то время как участок 2 на фиг. 5 отклоняется от уставки Iто.

Прерывание действия закона регулирования скорости в зависимости от измеренной величины тока и уставки токоограничения в предложенном техническом решении позволяет использовать пропорционально-интегрально-дифференциальный закон регулирования скорости. Этот закон позволяет полностью скомпенсировать электромагнитную инерцию и электромеханическую инерцию электрического двигателя и не привносит дополнительную инерционность, что повышает быстродействие автоматического регулирования координат.

Повышение быстродействия автоматического регулирования координат электропривода иллюстрируют графики изменения скорости ω и тока I электропривода при отработке скачка задающего воздействия ωp, показанные на фиг. 6. График 1 на фиг. 6 показывает изменение во времени заданной скорости ωз. График 2 на фиг. 6 показывает изменение скорости ω электропривода, а график 3 на фиг. 6 показывает изменение тока I электропривода при предложенном способе автоматического регулирования координат электропривода. График 4 на фиг. 6 показывает изменение электропривода при предложенном способе автоматического регулирования координат электропривода. График 4 на фиг. 6 показывает изменение скорости ω электропривода, а график 5 на фиг. 6 показывает изменение тока I электропривода при способе автоматического регулирования координат электропривода по прототипу. В обоих случаях установлена одинаковая величина среднегеометрического корня характеристических полиномов систем, реализующих указанные способы автоматического регулирования координат электропривода. При этом токи электроприводов не достигают уставки токооганичения Iто (график 6). График 2 скорости ω по сравнению с графиком 4 скорости ω имеет меньшее транспортное запаздывание и больший темп нарастания до уровня заданной скорости ωз (график 1), что свидетельствует об улучшении динамики, а именно, повышении быстродействия автоматического регулирования координат электропривода.

Повышение точности автоматического регулирования координат электропривода иллюстрируют графики изменения скорости ω и тока I электропривода при отработке скачка задающего воздействия ωз и скачкообразного приложения нагрузки Мн, показанные на фиг. 7. График 1 на фиг. 7 показывает изменение во времени заданной скорости ωз. График 2 на фиг. 7 показывает изменение скорости ω электропривода, а график 3 на фиг. 7 показывает изменение тока I электропривода при предложенном способе автоматического регулирования координат электропривода. График 4 на фиг. 7 показывает изменение скорости ω электропривода, а график 5 на фиг. 7 показывает изменение тока I электропривода при способе автоматического регулирования координат электропривода по прототипу. График 6 показывает величину уставки токоограничения Iто. График 7 показывает изменение тока нагрузки Iн, который обусловлен моментом Мн, приложенным к электроприводу. В обоих случаях установлена одинаковая величина уставки токоограничения Iто и величина среднегеометрического корня характеристических полиномов систем, реализующих указанные способы автоматического регулирования координат электропривода.

После приложения нагрузки Iн (график 7), превышающей уставку токоограничения Iто (график 6), график 3 совпадает с графиком 6, то есть ток электропривода I равен уставке токоограничения Iто. Скорость электропривода ω (график 2) при этом изменяется под действием разности тока электропривода и нагрузки.

После приложения нагрузки Iн, превышающей уставку токоограничения Iто, график 5 стремится к графику 7 и превышает график 6, то есть ток электропривода I не равен уставке Iто и превышает ее. Скорость электропривода ω (график 4) при этом изменяется под действием разности тока электропривода I и тока нагрузки Iн до равновесного значения в соответствии с электромеханической характеристикой (фиг. 5). Перечисленные выше обстоятельства свидетельствует о повышении точности автоматического регулирования координат электропривода.

Использование изобретения позволяет упростить регулирование скорости и тока, а также повысить быстродействие и точность систем автоматического регулирования координат электроприводов, в том числе опорно-поворотных устройств различного назначения, металлообрабатывающих станков, механизмов металлургического производства и других механизмов, требующих автоматического регулирования координат.


Способ автоматического регулирования координат электропривода и устройство для его осуществления
Способ автоматического регулирования координат электропривода и устройство для его осуществления
Способ автоматического регулирования координат электропривода и устройство для его осуществления
Способ автоматического регулирования координат электропривода и устройство для его осуществления
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 71-80 из 208.
10.05.2018
№218.016.41c7

Эквидистантная решетка остронаправленных антенн

Эквидистантная решетка остронаправленных антенн содержит антенны, которые расположены вдоль прямой лини на равном расстоянии друг от друга, каждая из которых содержит параболическое зеркало, опорный кронштейн, на котором закреплен рупорный облучатель, расположенный в фокусе зеркала. При этом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002649043
Дата охранного документа: 29.03.2018
10.05.2018
№218.016.43bc

Цифровой некогерентный демодулятор четырехпозиционных сигналов с относительной фазовой манипуляцией

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в устройствах приема цифровых информационных сигналов для цифровой некогерентной демодуляции четырехпозиционных сигналов с относительной фазовой манипуляцией (ОФМ4 или QPSK). Технический результат - обеспечение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002649782
Дата охранного документа: 04.04.2018
10.05.2018
№218.016.469a

Установка для компримирования пара низкого потенциала

Изобретение относится к промышленности, связанной с выработкой пара низкого потенциала. Установка для компримирования пара низкого потенциала содержит паропровод низкого давления, соединенный со входом турбокомпрессора, кинематически соединенного с электродвигателем. Выход турбокомпрессора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002650446
Дата охранного документа: 13.04.2018
18.05.2018
№218.016.5239

Исполнительный агрегат электропривода

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в следящих электроприводах. Технический результат заключается в улучшении технических характеристик исполнительного агрегата и привода в целом, а именно в повышении момента двигателя и крутизны генератора; компенсации...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002653065
Дата охранного документа: 07.05.2018
29.05.2018
№218.016.5897

Устройство для обогрева криогенного аппарата

Устройство предназначено для обогрева криогенного регулирующего аппарата и содержит размещенный вблизи обогреваемого элемента аппарата электрический нагреватель (1), подключенный к выходу регулятора напряжения (2), снабженного источником питания (3), силовой выход регулятора напряжения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002653529
Дата охранного документа: 11.05.2018
09.06.2018
№218.016.5b81

Способ защиты от эксцентриситета ротора электрической машины переменного тока

Изобретение относится к области электроэнергетики и может быть использовано для защиты электрических машин от эксцентриситета ротора. Техническим результатом является повышение надежности и расширение области применения способа защиты от эксцентриситета ротора электрической машины переменного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002655913
Дата охранного документа: 30.05.2018
09.06.2018
№218.016.5bf3

Способ регулирования координат взаимосвязанных электроприводов

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в опорно-поворотных устройствах, металлообрабатывающих станках, механизмах металлургического производства и других системах управления движением. Техническим результатом является повышение быстродействия и точности при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002655723
Дата охранного документа: 30.05.2018
09.06.2018
№218.016.5c1d

Способ защиты от эксцентриситета ротора электрической машины переменного тока

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электрических машинах. Техническим результатом является повышение точности защиты от эксцентриситета ротора электрической машины переменного тока. В способе защиты от эксцентриситета ротора электрической машины...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002655718
Дата охранного документа: 30.05.2018
09.06.2018
№218.016.5dbf

Устройство для выращивания монокристаллов

Изобретение относится к устройствам для выращивания монокристаллов методом зонной плавки со световым (радиационным) нагревом и может быть использовано в области технической оптики. Устройство содержит источник излучения 1, расположенный в фокусе F1 основного эллипсоидного отражателя 2,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002656331
Дата охранного документа: 04.06.2018
09.06.2018
№218.016.5fd0

Исполнительный агрегат электропривода

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроприводах. Техническим результатом является повышение плавности вращения нагрузки и расширение полосы пропускания электропривода. Исполнительный агрегат содержит синхронный двигатель с возбуждением от постоянных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002656882
Дата охранного документа: 07.06.2018
Показаны записи 1-5 из 5.
09.06.2018
№218.016.5bf3

Способ регулирования координат взаимосвязанных электроприводов

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в опорно-поворотных устройствах, металлообрабатывающих станках, механизмах металлургического производства и других системах управления движением. Техническим результатом является повышение быстродействия и точности при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002655723
Дата охранного документа: 30.05.2018
19.12.2018
№218.016.a8e2

Способ идентификации линейной динамической системы

Изобретение относится к автоматическому управлению. Способ идентификации линейной динамической системы включает первоначальное задание передаточной функции системы априорного вида в дробно-рациональной форме. Устанавливают нормированную длительность неустановившегося движения, затем массивы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002675281
Дата охранного документа: 18.12.2018
17.02.2020
№220.018.0339

Способ настройки пропорционально-интегрально-дифференциального регулятора замкнутой динамической системы

В способе настройки пропорционально-интегрально-дифференциального регулятора замкнутой динамической системы включают регулятор последовательно с объектом управления, замыкают систему по целевой координате, задают коэффициенты регулятора равными нулю. Регулируют дифференциальный и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002714372
Дата охранного документа: 14.02.2020
09.03.2020
№220.018.0a94

Способ управления вентильно-индукторным электрическим двигателем

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроприводах различных механизмов. Техническим результатом является повышение качества управления вентильно-индукторным электрическим двигателем. В способе управления вентильно-индукторным электрическим двигателем,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002716129
Дата охранного документа: 06.03.2020
16.07.2020
№220.018.32ba

Способ идентификации линейного динамического объекта

Изобретение относится к способу идентификации линейного динамического объекта. Для идентификации линейного динамического объекта задают передаточную функцию объекта априорного вида в дробно-рациональной форме, определяют базовую частоту входного испытательного сигнала, в зависимости от базовой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002726496
Дата охранного документа: 14.07.2020
+ добавить свой РИД