Патент на изобретение №2155438
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ЭЛЕКТРОПРИВОД
(57) Реферат: Изобретение может быть использовано в следящих системах регулирования. Технический результат заключается в повышении точности регулирования скорости. Электропривод содержит датчик скорости, выполненный в виде устройства вычитания, и преобразователь сигнала, вход которого подключен к выходу измерителя тока, а выход – к первому входу вычитающего устройства, второй вход которого связан с выходом формирователя ЭДС. Выход устройства вычитания является выходом датчика скорости. 1 ил. Электропривод относится к области электротехники и может использоваться в системах регулирования скорости или углового положения нагрузки. Известны электроприводы, содержащие двигатель, преобразовать частоты и датчик скорости в виде формирования ЭДС вращения [1]. Недостатком их является сложность конструкции, включающей в себя низкочастотные трансформаторы и дроссели, включенные совместно с измерительным резистором в цепь статора двигателя. Это, кроме того, понижает КПД устройства. Наиболее близким к предлагаемому из известных устройств является электропривод, содержащий двигатель, силовые обмотки которого через измерители тока подключены к выходу преобразователя частоты, и формирователь ЭДС в виде измерительных обмоток двигателя [2]. Недостатком известного устройства является неточность формирования скоростного сигнала из-за наличия взаимоиндуктивной связи между силовыми и измерительными обмотками, что ухудшает точность привода в процессе работы (в частности, при увеличении момента нагрузки). Цель изобретения – повышение точности поддержания скорости вращения. Указанная цель достигается тем, что электропривод, содержащий двигатель, силовые обмотки которого через измерителя тока подключены к выходу преобразователя частоты, на который подан инициирующий сигнал с выхода блока сравнения, на первый вход которого подается сигнал управления, а на второй – сигнал с выхода датчика скорости, включающего в себя формирователь ЭДС в виде измерительных обмоток двигателя, снабжен вычитающим устройством и устройством дифференцирования, вход которого подключен к выходу измерителя тока, а выход – к первому входу вычитающего устройства, второй вход которого связан с выходом формирователя ЭДС, причем выход вычитающего устройства является выходом датчика скорости. При этом дифференцирующее устройство выполнено в виде дифференцирующего RC-контура, параметры R и C которого выбраны так, что обеспечивается равенство RоRC = M, где  Uит – выходное напряжение измерителя тока; I – ток статора двигателя; M – взаимная индуктивность силовой и измерительной обмоток двигателя. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого электропривода. Электропривод содержит двигатель 1 с формирователем 2 ЭДС (в виде измерительных обмоток), преобразователь 3 частоты, выполненный как усилитель мощности, охваченный обратной связью по току статора посредством измерителя 4 тока, устройство 5 дифференцирования сигнала с выхода измерителя 4 тока, вычитающее устройство 6, на соответствующие входы которого поданы сигналы U2 с выхода формирователя 2 ЭДС и U5 – c выхода устройства 5 дифференцирования, блок 7 сравнения, на первый 8 вход которого подан сигнал управления U  , а на второй 9 – сигнал UE с выхода вычитающего устройства 6, пропорциональный скорости вращения .Электропривод работает следующим образом. При подаче на вход блока 7 сравнения напряжения U на его выходе образуется сигнал  U = U – UE, который инициирует преобразователь 3 частоты, а он формирует в статоре двигателя 1 ток I. Последний начинает вращаться, и на его обмотках образуются напряжения переменного тока (из схемы замещения электрической машины) соответственно:на силовой обмотке – U1 = Ir + рIL + E1 где r, L и E – активное сопротивление, индуктивность и ЭДС силовой обмотки, p – оператор; на измерительной обмотке – U2 = pIM+E, где M – взаимная индуктивность измерительной и силовой обмоток, E – ЭДС измерительной обмотки. E = Ce , где Ce – коэффициент пропорциональности.
Одновременно с этим на выходе измерителя 4 тока возникает напряжение Uит, пропорциональное току I : U4 = Uит = RоI, а на выходе устройства 5 дифференцирования – напряжение U5, пропорциональное производной от величины Uит:U5 = pkUит = pkRоI Напряжения U2 и U5 подаются на соответствующие входы вычитающего устройства 6, на выходе которого образуется напряжение U6 = U2 – U5 = E + pI(M – kRо). Поскольку величина M – kR0 < M, то влияние второго члена в выражении для U6 уменьшается, а поэтому точность формирования сигнала, пропорционального скорости вращения, увеличивается. Если значение kRо = M, то значение U6 = UE = E = Ce ,и сигнал с датчика скорости формируется без погрешности. Устройство дифференцирования может быть выполнено как дифференцирующий RC-контур, на выходе которого образуется напряжение  где R и C – параметры контура, а  Полагая  (что имеет место при дифференцировании), будем иметь (пренебрегая за малостью значением R в знаменателе):U’5 = pIRоRC. Тогда выражение для U6 примет вид: U6 = E + pI(M – RоRC), и при равенстве RоRC = M будем иметь:  Таким образом, за счет уменьшения (а в принципе, и исключения) влияния взаимной индуктивности между силовыми и измерительными обмотками двигателя повышается точность отработки заданной скорости приводом под нагрузкой. Макет предлагаемого устройства мощностью 270 Вт (Un = 27 B, Iн = 10 А) был испытан при намотке силовой и измерительной обмоток в параллель. Испытания подтвердили возможность полной компенсации влияния взаимной индуктивности на коэффициент передачи датчика скорости. Литература 1. Авт. свид. СССР N 284868 Бюл. изобр. N 35, 1971 г. 2. Авт. свид. СССР N 675568 кл. H 02 P 7/42 Бюл. изобр. N 27, 1979 г. Формула изобретения
РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 01.07.2002
Номер и год публикации бюллетеня: 34-2003
Извещение опубликовано: 10.12.2003
|
||||||||||||||||||||||||||
