Способ управления электроприводом
METHOD FOR CONTROLLING AN ELECTRIC DRIVE

Изобретение относится к области управления, в частности к способам управления электроприводами, например приводом координаты электромеханических роботов-манипуляторов, приводом подач станков, различных следящих систем, в том числе статоров сегментных ветрогенераторов.
Один из таких способов описан, например, в а.с. СССР №1283924 - электропривод координаты манипулятора / В.И. Ключев и др., опубл. в БИ №2, 1987 г. Управление приводом осуществляется по принципу подчиненного регулирования, при этом параллельно конденсатору в цепи обратной связи ПИ - регулятора включен нелинейный элемент, управляемый в функции положение манипулятора.
Наиболее близким по технической сущности является способ по а.с. СССР №11362 88 - Способ управления электроприводом постоянного тока / А.А. Кардашов и др. в БИ №3, 1985 г.
Данный способ заключается в управлении изменением уставки токоограничения при запуске электропривода при подаче на него управляющего воздействия, например, в виде скачкообразный функции.
Недостатком такого технического решения является трудность реализации оптимального по энергопотреблению управления, поскольку не формируются линейные диаграммы изменения тока.
Изобретение направлено на формирование квазиоптимальной диаграммы тока наиболее простыми техническими средствами.
Это достигается тем, что управляющее воздействие формируют из двух стадий, причем на первой стадии одновременно подают постоянные входной сигнал на вход и на заряд конденсатора, а на второй стадии входной постоянный сигнал выключают, а на вход подают разрядный сигнал с конденсатора.
Таким образом, достижения технического результата достигается за счет двойного использования - на заряд и на разряд конденсатора.
Сущность устройства, реализующего данный способ, представлена на фиг. 1, а на фиг. 2 показаны различные оптимальные диаграммы, в том числе и та, которая формируется данным способом.
Устройство, реализующее заявляемый принцип рассмотрено на примере привода статорного элемента сегментного ветроэлектрогенератора, который взаимодействует роторными элементами 1 ветроколеса. Поскольку статорный элемент 2 содержат магнитопроводы с катушками и постоянными магнитами, в комплексе "ротор - статор" действует значительная радиальная сила, препятствующая функционированию (вращению) роторных элементов. Поэтому, например, в период безветрия, необходимо уменьшить радиальную силу, что возможно только при отведении статорного элемента 2. При наборе скорости, при достаточно длительном ветровом воздействии, наоборот, необходимо произвести подведение статорного элемента к окружности роторных элементов и реализовать подачу энергии в сеть 3 или аккумулятор 4. Положение отведения статорного элемента 2 показано на фиг. 1 пунктиром.
Состав устройство также входят концевые выключатели подведения 5 и отведения 6, привод 7 со штоком 8, подшипник 9, задатчик программы (корректор сезонный ветровой обстановки) 10, регулятор 11, коммутатор 12, преобразователь 13, выпрямитель 14, инвертор 15, и конденсаторы 16 и 17.
п
п
Электропривод, реализующий заявленный способ, работает следующим образом. На первой стадии сигнал, поступающий от задатчика 10, поступает на регулятор 11, который подает сигнал на выход привода 7 через коммутатор 12 и преобразователь (усилитель) 13. Одновременно этот сигнал через коммутатор 12 подается на конденсатор 16 и заряжает его. На второй стадии привод 7 работает на приближение статорного элемента к роторным элементам до срабатывания концевого выключателя 15. При этом по достижении момента t (см. фиг. 2), коммутатор, отключая входной сигнал, подает на усилитель 13 разрядный сигнал только с конденсатора 16, формируя квазиоптимальную диаграмму тока. При необходимости уменьшение статического момента, т.е. при отводе статорного элемента, сигнал с задатчика 10 реверсируется, процесс происходит в обратном порядке. Для преодоления радиального усиление совместного притяжения роторных и статорных элементов вследствие присутствия постоянных магнитов, сигнал в момент t должен быть более интенсивным. Это достигается за счет того, что параллельно конденсатору 16, включается конденсатор 17, и, соответственно, разрядное воздействие будет более интенсивным.
Технико-экономическим преимуществом данного электропривода является:
- во-первых - повышенная производительность, связанные с использованием оптимального управления;
- во-вторых - увеличенная экономичность, связанные с относительно простыми средствами реализации линейной токовой диаграммы.