Електропривід з релейним керуванням

ЕЛЕКТРОПРИВОД З РЕЛЕЙНИМ КЕРУВАННЯМ Винахід належить до електротехніки, а саме до автоматизованого електропривода, і може бути використаний для регулювання швидкості електроприводів постійного струну, котрі зазнають вплив неконтрольованнх адитивних та нультнплікативннх збурень. Відомий електропривод (Известия вузов, Электромеханика, 1979, №5, с.407-413), в якому регулювання коордннат здійснюється за принципом підлеглого керування, та який містить в собі двигун постійного струму, перетворювач (підсилювач потужності), релейн і регулятори струму, швидкості та положення, котрі працюють у ковзному режимі. Відомий також електропривод (Автоматизированный электропривод / Под ред Ильинского Н.Ф.-М.: Энергоатомиздат, 1986, с.103-108,), котрий має формувач бажаних траєкторій, релейний регулятор швидкості, широтно-інпульсний перетворювач, двигун постійного струму, зворотні зв'язки за швидкістю, а також за першою та другою похідними. Недоліком відомих електроприводів з релейним керуванням є наявність суттєво!! пульсації струму якоря двигуна і, як наслідок, частоти обертання. З цієі причини зменшується точність регулювання швидкості та збільшується нагрів електродвигуна Найбільш близьким за технічною сутністю до запропонованого винаходу є електропривод з релейним керуванням (Известия вузов, Электромеханика, 1982, №12, с. 1452-1458), що складається з електричного двигуна, першого релейного підсилювача потужності, першого суматора, вихід якого з'єднаний з керуючим входом першого релейного підсилювача потужності, першого блока диференц іювання, вихід якого підключений до другого входу першого суматора, другого блока диференціювання, вихід якого зв'язаний з четвертим входом першого суматора, задавача швидкості, вихід якого з'єднаний з третім входом першого суматора та входом другого блока диференціювання, давача швидкості, вал якого кінематично зв'язаний з валом двигуна, а вихід підключений до першого входу першого суматора та входу першого блока диференц іювання. 2 Недоліками цього електропривода також є суттєва пульсація струму якоря двигуна, недостатня точність регулювання швидкості, особливо в діапазоні малих швидкостей обертання, та збільшення нагріва електродвигуна В основу винаходу поставлене завдання вдосконалення електропривода з релейним керуванням, у якому завдяки введенню контура регулювання рівня розривної керуючої дії забезпечується зменшення амплітуди пульсацій струму якоря двигуна та його швидкості при роботі у ковзному режимі в діапазоні малнх швидкостей обертання, і за рахунок цього підвищується точність регулювання частоти обертання, а також зменшується нагрів двигуна. Поставлене завдання вирішується завдяки тому, що у відомий електропривод з релейним керуванням, якяй складається з електричного двигуна, першого релейного підсилювача потужності, першого суматора, вихід якого з'єднаний з керуючим входом першого релейного підсилювача потужності, першого блока диференціювання, вихід якого підключений до другого входу першого суматора, другого блока диференціювання, вихід якого зв'язаний з четвертим входом пертого суматора, задавача швидкості, вихід якого з'єднаний з третім входом першого суматора та входом другого блока диференціювання, давача швидкості, вал якого кінематично зв'язаний з валом двигуна, а вихід підключений до першого входу першого суматора та входу першого блока диференціювання, згідно винаходу введені другий релейний підсилювач потужності, силовий фільтр, давачі напруги і струму, другий та третій суматори, блок виділення модуля, третій блок диференціювання та задавач мінімально! напруги силового фільтра, причому перший релейний підсилювач потужності з'єднаний з виходом силового фільтра, до входу якого підключений вихід другого релейного підсилювана потужності, вхід давача напруги підключений до виходу силового фільтра, керуючий вхід другого релейного підсилювача потужності зг єднаний з виходом другого суматора, перший вхід якого підключений до виходу давача струму, другий вхід - до виходу давача напруги, третій вхід - до виходу третього блока диференціювання, п' ятнй вхід - до виходу задавача мінімальної напруги силового фільтра, вихід блока виділення модуля з' єднаний з входом третього блока диференціювання та з четвертям входом другого суматора, а ного вхід підключений до виходу третього суматора, перший вхід якого з'єднаний з виходом другого блока з диференціювання, другий вхід - з виходом задавача швидкості, третій вхід - з виходом давача швидкості. На фіг. 1. зображена функціональна схема електропривода з релейним керуванням. Електропривод містить у собі задавая швидкості 1, перший 3 та другий 2 блоки диференціювання, перший суматор 4, перший релейний підсилювач потужності S, електродвигун постійного струму б, давач швидкості 7, давая напруги 8, третій суматор 9, блок виділення модуля 10, третій блок диференц іювання 11, другий суматор 12, другий релейний підсилювач потужності 13, силовий фільтр 14, давач струму 15, задавая мінімальної напруги 16. Двигун б підключений до виходу першого релейного підсилювача потужності 5, керуючий вхід якого з'едяаннй з виходом першого суматора 4. Перший вхід першого суматора 4 зв'язаний з виходом давача швидкості 7, вал якого кінематично з1 єднаний з валом двигуна б, другий вхід - з виходом першого блока диференціювання 3, третій вхід - з виходом задавача швидкості 1, четвертий вхід - з виходом другого блока диференціювання 2. Вхід другого блока диференціювання 2 підключений до виходу задавача швидкості 1, а вхід першого блока диференціювання 3 - до виходу давача швидкості 7. Перший релейний підсилювач потужності 5 з'єднаний з виходом силового фільтра 14, до входу якого підключений вихід другого релейного підсилювача потужності 13. Вхід давача напруги 8 підключений до виходу силового фільтра 14. Керуючий вхід другого релейного підсилювача потужності 13 з'єднаний з виходом другого суматора 12, перший вхід якого підключений до виходу давача струму 15, другий вхід - до виходу давача напруги S, третій вхід до виходу третього блока диференціювання 11, п'ятий вхід - до виходу задавача мінімальної напруги 16. Вихід блока виділення модуля 10 з'єднаний з входом третього блока диференціювання 11 таз четвертим входом другого суматора 12, а Його вхід підключений до виходу третього суматора 9. Перший вхід третього суматора 9 з'єднаний з виходом другого блока диференц іювання 2, другий вхід - з виходом задавача швидкості 1, третій вхід - з виходом давача швидкості 7. Електропривод працює таким чином. Із задавача швидкості 1 та другого блока диференціювання 2 на перший суматор 4 надходить завдання на швидкість та його похідна На інші входи першого суматора 4 подаються сигнали негативних зворотніх зв'язків за швидкістю та ЇЇ 4 похідною здавача швидкості 7 та першого блока диференціювання 3. Сформована у першому суматорі 4 регулююча дія потрапляє до керуючого входу першого релейного підсилювача потужності 5, від якого живиться якірне коло електродвигуна 6. Енергія на пе рший релейиий підсилювач потужності 5 подається з другого релейного підсилювача потужності 13 через силовий фільтр 14. До третього суматора 9 надходять завдання на швидкість, його похідна та сигнал негативного зворотнього зв'язку за швидкістю. Вихідній сигнал третього суматора 9 обробляється у блоці виділення модуля 10 і далі, разом зі своєю похідною, що одержується на виході третього блока диференціювання 11, потрапляє до другого суматора 12. До інших входів другого суматора 12 надходять сигнал постійного рівня із задавача мінімальної напруги 16, сигнали негативних зворотніх зв'язків за напругою та струмом із давачів 8 та 15. Регулююча дія з другого суматора 12 подається на керуючий вхід другого релейного підсилювача потужності 13. Таким чином елементи 1 - 7 утворюють контур регулювання швидкості, а елементи 8 - 1 6 складають контур регулювання рівня розривної керуючої дії. Ця дія формується на виході силового фільтра 14 і фактично є модулем напруги форсування, яка подається на обмотку якоря електродвигуна б. Релейні підсилювачі потужності 5 та 13 працюють у ковзному режимі. На виході першого суматора 4 виробляється функція перемикання першого релейного підсилювача потужності 5: Sj = (