PL56863B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 25.11.1969 56863 KI. 21 c, 59/10 MKP H 02 p 5HI iiilioteka] Wspóltwórcy wynalazku: prof. Jan Manitius, dr inz. Henryk Zygmunt, mgr inz. Piotr Macko, mgr inz. Jerzy Wyzga, mgr inz. Andrzej Zur Wlasciciel patentu: Akademia Górniczo-Hutnicza (Katedra Elektrotech¬ niki Hutniczej) Kraków, (Polska) Uklad regulacji napedu przeksztaltnikowego nienawrotnego Przedmiotem wynalazku jest uklad regulacji na¬ pedu przeksztaltnikowego nienawrotnego, stosowa¬ ny do automatycznej nienawrotnej re2nlani Soni¬ ka, zasilanego ze sterowanych prostowników jono¬ wych lub sterowanych prostowników pólprzewo¬ dnikowych.Uklad ten sluzy do automatycznej nienawrotnej regulacji i utrzymywania z duza dokladnoscia predkosci silnika, w stosunku do predkosci nasta¬ wionej, podczas zmian napiecia sieci i zmian obcia¬ zenia. Zadaniem ukladu jest równiez utrzymywa¬ nie w okreslonych granicach pulapów pradu silni¬ ka, po^rzas nienawrotnej jego pracy i w stanach przejsciowych.Znane uklady nienawrotne z równoleglym lacze¬ niem regulatorów predkosci i pradu silnika maja dlugie czasy regulacji, a w stanach przejsciowych duze przeregulowania pradu, wzglednie duze dyna¬ miczne spadki predkosci. Uklady z szeregowym la¬ czeniem regulatorów predkosci i pradu silnika, da¬ ja, przy zerowym sygnale zadajacym, niekontrolo¬ wane wysterowania przeksztaltników, spowodowa¬ ne sygnalami niezrównowazenia wzmacniaczy.W znanych ukladach, wymagane odizolowanie regulatora pradu od obwodu glównego, jest reali¬ zowane przez zastosowanie hallotronowych lub transduktorowych mierników pradu. Mierniki hal- lotronowe pradu posiadaja mala dokladnosc oraz zmieniaja swoje parametry w trakcie uplywu cza¬ su i pod wplywem róznych czynników ubocznych. 10 15 20 25 30 Mierniki transduktorowe natomiast wprowadzaja dodatkowe opóznienia, pogarszajace wlasnosci re¬ gulacyjne ukladu.Znane sposoby zadawania predkosci silnika, bezposrednio przy pomocy potencjometru, konden¬ satora opózniajacego lub przesuwnika fazowego, nie daja mozliwosci programowania narastania predkosci w czasie rozruchu i uniemozliwiaja szybka operacyjna zmiane zadanej predkosci.Tych wad nie ma uklad regulacji napedu prze¬ ksztaltnikowego nienawrotnego wedlug wynalaz¬ ku, zawierajacy polaczenie wzorca predkosci z re¬ gulatorem predkosci dwiema drogami, z których jedna biegnie przez czlon formujacy dla zadawa¬ nia podstawowej predkosci silnika, a druga jest bezposrednim polaczeniem dla szybkiej operacyj¬ nej regulacji predkosci. Ponadto regulator pred¬ kosci jest polaczony z regulatorem pradu za po¬ srednictwem potencjometru, a bocznik pradowy umieszczony w obwodzie silnika jest równiez po¬ laczony z regulatorem pradu, lecz za posrednic¬ twem wzmacniacza separacyjnego. Wzmacniacze regulatora predkosci i regulatora pradu sa objete nieliniowymi sprzezeniami zwrotnymi, dla uzy¬ skania transmitancji, dostosowanych do parame¬ trów napedu.Uklad regulacji napedu przeksztaltnikowego nienawrotnego wedlug wynalazku jest uwidocznio¬ ny w przykladowym rozwiazaniu na rysunku, któ- 5686356862 3 ry przedstawia schemat ukladu z uwzglednieniem polaczen regulatora z napedem.Wzorzec 1 predkosci skladajacy sie ze stabilizo¬ wanego zasilacza Z i potencjometrów Rl i R2 jest polaczony z regulatorem 3 predkosci, dwiema rów¬ noleglymi liniami. Jedna linie stanowi polaczenie potencjometru Rl za posrednictwem czlonu 2, for¬ mujacego zadawany sygnal, z jednym wejsciem regulatora 3, a druga linie stanowi bezposrednie polaczenie potencjometru R2 z drugim wejsciem regulatora 3. Trzecie wejscie regulatora 3 jest po- •? laczone z tachogeneratorem TG. Wyjscie regula¬ tora 3 jest polaczone za posrednictwem potencjo¬ metru R4 z jednym, wejsciem regulatora 4 pradu, którego drugie wfcjj&cie jest polaczone za posred¬ nictwem wzmacniacza WS sygnalu pradowego z pomiarowym bocznikiem B, umieszczonym w obwodzie silnika S. Wyjscie regulatora 4 pradu jest polaczone za posrednictwem wzmacniacza WM mocy z generatorem GI impulsów, który steruje prostownikami P silnika S.Formujacy czlon 2 jest zbudowany z trzech równoleglych galezi, z których dwie zawieraja nieliniowe elementy D, zasilane wstepnie napie¬ ciem stalym przylozonym do zacisków K— i K+.Trzecia galaz natomiast sklada sie z opornika R i kondensatora C. Pod wplywem dzialania nieli¬ niowych elementów D, po przylozeniu sygnalu na zaciski wejsciowe, kondensator C • jest ladowany pradem o stalej wartosci.Ladowanie to konczy sie w momencie zrównania napiecia sygnalu wejsciowego czlonu 2 z jego na¬ pieciem wyjsciowym, równym napieciu kondensa¬ tora C. Regulator 3 predkosci sklada sie: z wzmac¬ niacza Wl pradu stalego o duzej czulosci, rzedu 5-106 V/A, nieliniowego obwodu R3, Dl sprzezenia zwrotnego oraz z zawady Zll sprzezenia zwrotne¬ go i trzech wejsciowych zawad ZM', Z01", Z01'".Wymienione zawady Zll, Z01', Z01", Z01'" i ob¬ wód R3, Dl nadaja transmitancji regulatora 3 charakter proporcjonalny lub proporcjonalno-cal- kujacy.Regulator 4 pradu sklada sie z wzmacniacza W2 o duzej czulosci, rzedu 5«106 V/A, nieliniowego ob¬ wodu R5, D2 sprzezenia zwrotnego, oraz z zawady Z12 sprzezenia zwrotnego i dwóch wejsciowych zawad Z02' i Z02". Obwód R5, D2 i zawady Z02', Z02", Z12 nadaja transmitancji regulatora 4 cha¬ rakter proporcjonalno-calkujacy.Wzmacniacz WS sygnalu pradowego jest wzmac¬ niaczem pradu stalego z przetwarzaniem, o wyj¬ sciu izolowanym od wejscia. Wzmacniacz WM mo¬ cy jest symetrycznym wzmacniaczem pradu sta¬ lego ze stabilizacja punktu pracy. Generator GI impulsów jest generatorem wytwarzajacym pro¬ stokatne impulsy siatkowe, których faza moze byc zmieniana wielkoscia napiecia wejsciowego w granicach ±90°.Uklad regulacji wedlug wynalazku dziala w ten sposób, ze sygnal predkosci z wzorca 1 w postaci napiecia na potencjometrze Rl, jest przekazany do formujacego czlonu 2. W czlonie 2 sygnal pred¬ kosci o dowolnej zmiennosci w czasie, na przy¬ klad^ skokowej, zostaje przeksztalcony w sygnal o oddzielnie uformowanym zboczu narastania 15 20 29 predkosci i zboczu jej opadania. Uformowany w ten sposób sygnal jest doprowadzony do regulato¬ ra 3, równoczesnie z sygnalem z potencjometru R2, skierowanym przeciwnie i dzialajacym bez opóz- nienia, a sluzacym do szybkiej zmiany zadanej predkosci.Regulator 3 formuje swoja transmitancja sygnal, powstaly z róznicy sygnalów wzorca 1 i sygnalu z tachogeneratora TG, oraz podaje ten sygnal do 10 regulatora 4 pradu. Regulator 4 formuje swoja transmitancja sygnal, powstajacy z róznicy sygna¬ lów regulatora 3 i sygnalu wzmacniacza WS. Pro¬ porcjonalno-calkujacy charakter transmitancji ge¬ neratora 4 zapewnia optymalizacje przebiegów w stanach nieustalonych. Nieliniowe sprzezenie zwrotne, zlozone z diody D2 i opornosci R5, powo¬ duje zmniejszenie sygnalu niezrównowazenia na wyjsciu regulatora 4, przez uzaleznienia wspól¬ czynnika wzmocnienia od znaku sygnalu wejscio¬ wego. Sygnal z regulatora 4 jest podany za po¬ srednictwem wzmacniacza WM mocy i generatora GI impulsów, wytwarzajacego prostokatne impulsy siatkowe o fazie regulowanej wielkoscia napiecia wejsciowego generatora GI, do sterowanych pro¬ stowników P, zasilajacych silnik S.Uklad regulacji napedu przeksztaltnikowego nienawrotnego wedlug wynalazku zapewnia opty¬ malne przebiegi pradu i predkosci w stanach nie¬ ustalonych napedu oraz mozliwosc nastawiania ograniczenia pulapu pradu obwodu glównego sil¬ nika. Umozliwia równiez uzyskiwanie duzej do¬ kladnosci regulacji predkosci. Uklad regulacji ma duza stabilnosc pracy w czasie, jak równiez przy zmianach temperatury otoczenia, a to dzieki wy¬ eliminowaniu wplywów sygnalów niezrównowaze- 35 nia wzmacniaczy. Zastosowanie ukladu zapewnia lagodny rozruch napedu i umozliwia szybkie na¬ stawienie operacyjne predkosci z dostateczna do¬ kladnoscia, oraz pozwala zwiekszyc wydajnosc urzadzen technologicznych, na przyklad walcarek 40 nienawrotnych. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Uklad regulacji napedu przeksztaltnikowego nienawrotnego, zawierajacy wzorzec predkosci, 45 czlon formujacy, tachogenerator, regulator pred¬ kosci, bocznik pradowy, wzmacniacz separacyjny, regulator pradu, wzmacniacz mocy, generator im¬ pulsów i przeksztaltnik, znamienny tym, ze wzo¬ rzec predkosci (1), zlozony ze stabilizowanego zasi- 50 lacza (Z) i potencjometrów (Rl) i (R2) jest pola¬ czony z regulatorem (3) predkosci dwiema linia¬ mi, z których jedna jest bezposrednim polacze¬ niem potencjometru (R2) z regulatorem (3), a dru¬ ga jest polaczeniem potencjometru (Rl) za po- 55 srednictwem formujacego czlonu (2) z tymze regu¬ latorem (3), natomiast wzmacniacz (Wl) regulatora (3) predkosci jest objety nieliniowym sprzezeniem zwrotnym skladajacym sie z opornika (R3) i diody (Dl), wzmacniacz (W2) zas, regulatora (4) pradu, 66 jest objety nieliniowym sprzezeniem skladajacym sie z opornika (R5) i diody (D2), ponadto bocznik (B), umieszczony w obwodzie silnika (S), jest pola¬ czony z regulatorem (4) pradu za posrednictwem elektronicznego separacyjnego wzmacniacza (WS) 15 z przetwarzaniem.KI. 21 c,59/10 56863 MKP H 02 p ft*V M PL