УСТРОЙСТВО ОЦЕНИВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

УСТРОЙСТВО ОЦЕНИВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ


RU (11) 2030088 (13) C1

(51) 6 H02P5/06 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 4945008/07 
(22) Дата подачи заявки: 1991.06.17 
(45) Опубликовано: 1995.02.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Топчеев Ю.И. Атлас для проектирования системы автоматического регулирования. М.:Машиностроение, 1989, с.706-707. 
(71) Заявитель(и): Центральное конструкторское бюро "Фотон" 
(72) Автор(ы): Афанасьев А.Ю.; Тарасова И.Т. 
(73) Патентообладатель(и): Центральное конструкторское бюро "Фотон" 

(54) УСТРОЙСТВО ОЦЕНИВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ 

Использование: может найти применение в адаптивных и самонастраивающихся системах. Сущность: устройство оценивания параметров электродвигателя содержит измерители тока, его производной и частоты вращения выходного вала, сумматор, первую и вторую группы умножителей, группу масштабирующих устройств, группу интеграторов, входы которых через масштабирующие устройства соединены с выходами второй группы умножителей. Формирователь сигнала ошибки включен между входным управляющим сигналом электродвигателя и выходным сигналом сумматора, выход которого соединен с вторыми входами второй группы умножителей, первые входы которых соединены с выходами измерителей тока, его производной и частоты вращения выходного вала электродвигателя соответственно. Выходы интеграторов соединены с вторыми входами первой группы умножителей, первые входы которых соединены с выходами вышеназванных измерителей, а выходы - с соответствующими входами сумматора, причем общее число входов сумматора равно числу оцениваемых параметров. В данном устройстве минимизируемый функционал формируют в виде квадрата разности входного управляющего напряжения и выходного сигнала математической модели электродвигателя в текущий момент времени. 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к автоматизированному электроприводу, в частности к автоматизированной идентификации электропривода, и может найти применение в адаптивных и самонастраивающихся системах.

Целью изобретения является упрощение устройства.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства оценивания параметров электродвигателя; на фиг. 2 - графики переходных процессов оценивания параметров r (фиг. 2а), L (фиг. 2в) и (фиг. 2с) электродвигателя с параметрами rо = 20 м, Lо = 0,04 Гн, Cо = 0,4 Вс/рад.

Схема (фиг. 1) содержит электродвигатель 1, параметры которого подлежат оценке, датчики 2-4 соответственно тока, производной по времени от тока, частоты вращения выходного вала электродвигателя, первую 5, 6, 7 и вторую 8, 9, 10 группы умножителей, сумматор 11, формирователь 12 сигнала ошибки, масштабирующие устройства 13 - 15 и интеграторы 16 - 18. Число умножителей в каждой группе, число масштабирующих устройств и число интеграторов равно числу оцениваемых параметров и в рассматриваемом случае равно трем. Датчики 2 и 3 установлены в якорной цепи электродвигателя 1, датчик 4 установлен на выходном валу электродвигателя 1. Входное управляющее напряжение поступает одновременно на вход усилителя мощности (на чертеже не показан) электродвигателя 1 и на первый вход формирователя 12.

Выходы датчиков 2 - 4 соединены с первыми входами обеих групп умножителей 5, 6, 7 и 8, 9, 10 соответственно. Выходы умножителей 5 - 7 соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами сумматора 11, выход которого соединен с вторым входом формирователя 12. Выход формирователя 12 соединен с вторыми входами умножителей 8 - 10 соответственно, выходы которых через масштабирующие устройства 13 - 15 соединены с входами интеграторов 16 - 18 соответственно. Выходы интеграторов соединены с вторыми входами умножителей 5 - 7 соответственно.

Устройство работает следующим образом.

Оценивают параметры двигателя постоянного тока с независимым возбуждением. Уравнение баланса напряжений имеет вид:

Uо = rо i + Lоi' + Cо , (1) где Uо - выходное управляющее напряжение;

ro - активное сопротивление обмотки якоря;

Lo - индуктивность обмотки якоря;

Cо - постоянная ЭДС;

i, i' - ток якоря и его производная по времени;

- частота вращения выходного вала электродвигателя.

Минимизируют функционал вида

V = (Uo-U)2

(2)

U = ri + Li' + C (3) где r, L, C - оценки параметров rо, Lо, Cо в текущий момент времени.

Уравнение (3) описывает математическую модель электродвигателя в текущий момент времени.

При переменных по времени величинах i, i', , Uо, которые являются известными коэффициентами при искомых величинах r, L, C, достижение минимума функционала (2) обеспечивается равенствами:



(4) где Kr, KL, Kc - масштабирующие коэффициенты;

T - постоянная времени сходимости процесса минимизации функционала (2).

Искомые оценки параметров r, L, C получают в результате интегрирования уравнения (4) при произвольных начальных условиях.

В процессе функционирования электродвигателя под действием сигнала Uо датчики 2 - 4 вырабатывают сигналы i, i' и , пропорциональные величинам тока в якорной обмотке, его производной и частоте вращения выходного вала соответственно.

Первая группа умножителей формирует произведения i r, i L, c, где r, L, C - значения оценок параметров выработанные в процессе работы устройства. В начальный момент времени tн величины rн могут быть установлены произвольными, в том числе равными нулю. На выходе сумматора 11 формируется сигнал U в соответствии с уравнением (3). Сигнал U поступает на второй вход формирователя 12, где он сравнивается с сигналом Uо. Сигнал ошибки (невязки) U = U - Uо умножается на сигналы i, i', на умножителях 8 - 10. Полученные произведения U i, U i' и U масштабируются устройствах 13 - 15 настроенными на коэффициенты Kr, KL и K соответственно, а затем интегрируются с постоянной времени T в интеграторах 16 - 18. На выходах интеграторов 16 - 18 формируются текущие значения оценок r, L, C, которые являются выходными сигналами устройства оценивания. Одновременно они поступают на вторые входы умножителей 6 и 7.

Использование данного устройства в автоматизированном электроприводе позволяет упростить вычислительную процедуру и алгоритм автоматизации и тем самым повысить ее эффективность, например, увеличить число оцениваемых параметров электропривода без заметного увеличения объема вычислений и усложнения устройства. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



УСТРОЙСТВО ОЦЕНИВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, содержащее датчики тока, его производной и частоты вращения выходного вала, предназначенные для соединения с электродвигателем, сумматор, первую и вторую группы умножителей, группу из трех масштабирующих блоков и группу из трех интеграторов, входы которых через масштабирующие блоки соединены с выходами второй группы умножителей, блок задания электродвигателя, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, введен формирователь сигнала ошибки, включенный между выходом блока задания электродвигателя и выходом сумматора, выход которого соединен с вторыми входами второй группы умножителей, первые входы которых соединены с выходами датчиков тока, его производной и частоты вращения соответственно, выходы интеграторов соединены с вторыми входами первой группы умножителей, первые входы которой соединены с выходами датчиков тока, его производной и частоты вращения, а выходы - с первым, вторым и третьим входами сумматора.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Электроника и электротехника




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+автомобильная -сигнализация".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "датчик" будут найдены слова "датчик", "датчики" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("датчик!").


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru