Следящий электропривод

Следящий электропривод

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СЛЕДЯЩИЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД по авт. св. № 1092686,0 т л и ч а ю щ и и с и тем, что, с целью повышения точности, в него введены два фазных формирователя импульсов сброса , а каждый из интеграторов блоков выделения ошибки сигнала задания снабжен дополнительным входом, подключенным к одному из выходов соответствующего фазного формирователя импульсов сброса, второй выход которого соединен с выходом соответствующего интегратора, а вход подключен К выходу синфазной ЭДС соответствующей фазы блока выделения фазных ЭДС, при этом каждый из фазных формирователей импульсов сброса выполнен состоящим из двух блоков определения полярностей сигналов, фазосдвигающей RC-цёпи , резистора, логической схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и управляемого ключа , выходы которого образуют выходы фазного формирователя импульсов сброса, а управляющий вход подключен к выходу логической схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, соединенной входами с выходами блоков определения полярностей сигналов, вход первого из которых (Л подключен к выходу фазосдвигающей RC-цепи, вход второго подключен к одному из выводов резистора, другой вывод которого объединен с входом фазосдвигающей RC-цепи и образует вход фазного формирователя импульсов сброса.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) Юй айуе. Г

f"

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1092686 (21) 3629388/24-07 (22) 03.08.83 (46) 23.12.84. Бюл. № 47 (72) В.Н. Бродовский, А.А. Замбржицкий, Г.-В.А. Свицын, M.Ã. Тихонов и Н.М. Орлова (53) 621.31 6.71(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 3509075/24-07, кл. Н 02 P 5/40, 1982. (54)(57) СЛЕДЯЩИЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД по авт. св. ¹ 1092686,о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены два фазных формирователя импульсов сброса, а каждый из интеграторов блоков .выделения ошибки сигнала задания снабжен дополнительным входом, подключенным к одному из выходов соответствующего фаэного формирователя импульсов сброса, второй выход котоз(5в Н 02 P 5/40 Н 02 P 7/42 рого соединен с выходом соответствующего интегратора, а вход подключен к выходу синфазной ЭДС соответствующей фазы блока выделения фазных ЭДС, при этом каждый из фазных формирователей импульсов сброса выполнен состоящим из двух блоков определения полярностей сигналов, фазосдвигающей RC-цепи, резистора, логической схемы

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и управляемого клю.ча, выходы которого образуют выходы фазного формирователя импульсов сброса, а управляющий вход подключен к выходу логической схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, соединенной входами с выходами блоков определения полярностей сигналов, вход первого иэ которых подключен к выходу фазосдвигающей

RC-цепи, вход второго подключен к одному из выводов резистора, другой вывод которого объединен с входом фаэосдвигающей RC-цепи и образует вход фаэного формирователя импульсов сброса.

1 11310

Изобретение относится к электротехнике, а именно к частотно-управляемым электроприводам переменного тока, и предназначено для использо- вания в системах, требующих высокого качества регулирования.

По основному авт. св. N - 1092686 известен следяющий электропривод, содержащий синхронный исполнительный двигатель, к каждой из силовых фаз- 10 ных обмоток которого через усилитель подключен выход блока выделения ошиб1ки сигнала задания данной фазы, включающий в свой состав последовательно соединенные блок умножения, под- 15 ключенный одним входом к блоку задания, и вычитающий блок, выход которого является выходом блока выделения ошибки сигнала задания, пусковой блок, а также блок выделения 20 фазных ЭДС, связанный с фазными обмотками синхронного исполнительного двигателя и снабженный выходами синфазной и опережающей,квадратурной

ЭДС, а в состав каждого блока выде- 25 ления ошибки введен интегратор, при этом синфазные выходы блока выделения фазньгх ЭДС соединены с другими входами блоков вычитания, а выходы опережающей квадратурной ЭДС соеди- 30 нены с входами интеграторов, выходы которых подключены к соответствующим вторым входам блоков умножения.

Недостатком известного следящего электропривода является невысокая точность из-за неконтролируемого дрейфа входной цепи операционного усилителя, который не позволяет осуществить точное интегрирование входного сигнала. 40

Целью изобретения является повышение точности регулирования путем устранения дрейфа интеграторов.

Указанная цель достигается тем,,что в следящий электропривод введены 45 два фазных формирователя импульсов ,сброса, а каждый из интеграторов блоков выделения ошибки сигнала задания снабжен дополнительным входом, подключенным к одному из выходов соответствующего фазного формирователя импульсов сброса, второй выход которого соединен с выходом соответствующего интегратора, а вход подключен к выходу синфазной ЭДС соот- M ветствующей фазы блока выделения фазных ЭДС, при этом каждый из фазных формирователей импульсов сброса вы09 2 полнен состоящим из двух блоков определения полярностей сигналов, фазосдвигающей RC-цепи, резистора, логической схемы ИСКЛЮЧАК61ЕЕ ИЛИ и. управляемого ключа, выходы которого образуют выходы фазного формирователя импульсов сброса, а управляющий вход подключен к выходу логической схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, соединенной входами с выходами блоков определения полярностей сигналов, вход первого из которых подключен к выходу фазосдвигающей RC-цепи, вход второго подключен к одному из выводов резистора, другой вывод которого объединен с .входом фазосдвигающей

RC-цепи и образует вход фазного формирователя импульсов сброса.

На чертеже изображена структурная схема двухфазного варианта следящего электропривода.

Следящий электропривод состоит из синхронного исполнительного двигателя 1, блока 2 выделения фазных

ЭДС, блоков 3 и 4 выделения ошибки сигнала задания по фазам исполнительного двигателя 1, усилителей 5 и 6, блока 7 задания. Каждый из блоков

3 и 4 выделения ошибки сигнала задания содержит последовательно включенные интеграторы 8 и 9, блоки lO и 11 умножения, блоки 12 и 13 вычитания.

Для начального пуска следящий злектропривод при необходимости может быть снабжен также пусковым блоком 14, связанным с интеграторами 8 и 9. С помощью пускового блока 14 обеспечивается установка. исходного состояния интеграторов 8 и 9 перед пуском и начальное изменение их выходных сигналов. Выход каждого из блоков 3 и 4 выделения ошибки сигнала задания через усилители 5 и 6 соответственно подсоединены к своей силовой фазной обмотке синхронного исполнительного двигателя 1, с которым связан блок 2 выделения фазных ЭДС. Последний имеет для фаз А и В синхронного исполнительного двигателя 1 соответствующие этим фазам выходы Ас и Вс синфазных ЭДС и выходы А„ и В„ опережающих квадратурных ЭДС. Выход блока 7 задания соединен со входами блоков

10 и 11 умножения.

Выход синфазной ЭДС Ас блока 2 выделения фазных ЭДС соединен с другим входом вычитающего блока 12, а выход А опережающей квадратурСледящий электропривод работает следующим образом.

Сигнал с выхода блока 7 задания, поступающий на блоки 10 и 11 умножения, определяет долю эталонных напряжений, роль которых в каждой фазе выполняют выходные напряжения интеграторов 8 и 9, соответствующие, 55

3 1131 ной ЭДС блока 2 выделения фазных ЭДС соединен со входом интегратора 8.

Аналогично выход В блока 2 выделес ния фазных ЭДС подключен к другому входу вычитающего блока 13, а выход

В блока 2 выделения фазных ЭДС— ко входу интегратора 9.

Блок 2 выделения фазных ЭДС может быть выполнен, например, в виде до-, полнительных тахометрических обмоток синхронного исполнительного двигателя 1.

В следящий электропривод введены два фазных формирователя 15 и 16 импульсов сброса, а каждый из интеграторов 8 и 9 блоков 3 и 4 выделения ошибки сигнала задания снабжен дополнительным входом, подключенным к одному из выходов соответствующих фазных формирователей 15 и 16 импульсов сброса, второй выход которых соединен с выходом соответствующих интеграторов 8 и 9, а вход подключен к выходу синфазной ЭДС соответствующей фазы блока 2 выделения фазных ЭДС, при этом каждый из фазных формирователей 15 и 16 импульсов сброса выполнен состоящим из двух блоков 17, 18 и 19» 20 определения полярностей сигналов, фазосдви-ЗО

- гающей RC-цепи 21 и 22, резисторов

23 и 24, логических схем ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ 25 и 26 и управляемых ключей

27 и 28, выходы которых образуют выходы фазных формирователей 15 и

16 импульсов сброса, а управляющий вход подключен к выходу логических схем ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 25 и 26, соединенных входами с .выходами блоков

17, 18 и 19, 20 определения полярностей сигналов, вход первого из которых 17(19) подключен к выходу фазосдвигающей RC-цепи 21(22), а вход второго подключен к одному из выводов резисторов 23 и 24, другой вывод которого объединен с входом фазосдвигающей RC-цепи 21(22) и образует вход фазных формирователей

15 и 16 импульсов сброса, 009 4 например, требуемой скорости вращения электропривода.

На основные входы интеграторов

8 и 9 поступают опережающие квадратурные ЭДС соответственно A В с выходов блока 2 выделения фазных

ЭДС. После масштабирования с помощью блоков 10 и 11.умножения выходные сигналы интеграторов 8 и 9 поступают на первые входы блоков 12 и 13 вычитания соответственно, на другие входы которых поступают синфазные

ЭДС соответственно A,,Вс с выходов блока 2 выделения фазных ЭДС.

На выходах блоков 12 и 13 вычитания формируются фазные сигналы рассогласования между заданной и измеренной скоростью вращения, которые являются управляющими сигналами для усилителей 5 и 6, обладающих свойствами управляемых .источников тока и питающих обмотки синхронного двигателя 1. При этом управляют величиной момента синхронного двигателя 1.

При изменении магнитного потока синхронного исполнительного двигателя 1 под влиянием различных дестабилизирующих факторов амплитуды эталонных напряжений на выходах интеграторов 8 и 9, а также амплитуды синфазных ЭДС Ас и Вс изменяются пропорционально, благодаря чему фазные сигналы рассогласования на выходах блоков 12 и 13 вычитания .не изменяются, что обеспечивает высокую стабильность коэффициента усиления следящего электропривода и высокую точность, Дальнейшее повышение точности сле дящего электропривода связано с уст" ранением дрейфа интеграторов 8 и 9.

При этом синфазные ЭДС А, Вс с выходов блока 2 вьщеления фазных ЭДС поступают соответственно на входы фазных формирователей 15 и 16 импульсов сброса. фазовый сдвиг, определяемый

RC-цепями 21 и 22, регулирует длительность импульсов сброса для интеграторов 8 и 9 соответственно. Для обеспечения требуемого минимального напряжения U „„ на выходе интегратора, выполненного на операционном усилителе с напряжением не нуля U непосредственно в конце процесса сброса при периоде Т рабочей частоты

11 31009

Uñм т г фф 1 мин где t

Доп

Си электропривода необходимо выдержать соотношение время импульса сброса; сопротивление на дополнительном входе интегратора (сопротивление разряда конденсатора интегратора); сопротивление на основном входе интегратора; величина емкости конденсатора в интеграторе.

С помощью блоков 17 и 18 определения полярностей сигналов в фазном .формирователе 15 импульсов сброса формируются импульсы, соответствующие переходам через ноль сдвинутого по фазе (с помощью RC-цепи 21) сигнала синфазной ЭДС Ас и собственно сигнала синфазной ЭДС А . Выходы блоков определения полярностей сигналов

17 и 18 воздействуют на логическую схему ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 25, выход которой определяет состояние управляемого ключа 27.

Аналогичные операции выполняются и в фазном формирователе 16 импульсов сброса. В моменты времени, когда синфазные ЭДС Ас и Вс на выходах блока 2 выделения фазных ЭДС переходят через нулевые значения, в соответствующих формирователях

15 и 16 импульсов сброса формируются сигналы на замыкание управляемых ключей 27 и 28. При этом напряжения, накопленные в интеграторах 8 и .9 за счет погрешностей обнуляются.

Обнуление каждого из интеграторов происходит дважды за электрический.период изменения сигнала на входе, что обеспечивает уменьшение ошибок интегрирования.

Таким. образом, введение в следящий электропривод фазных формирователей импульсов сброса, связанных с интеграторами и блоком выделения фазных ЭДС, обеспечивает периодическое обнуление накопленных за счет погрешностей напряжений на выходах интеграторов, благодаря чему уменьшаются ошибки интегрирования и повышается точность регулирования в сравнении с известным устройством.

1131009

Составитель А. Жилин

Редактор П. Коссей Техред А.Бабинец Корректор Е. Сирохман

Заказ 9625/43 Тираж 666 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д..4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4