Стабилизированный электропривод постоянного тока

Стабилизированный электропривод постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике и м.б. использовано в центробежных сейсмоотметчиках, прйменяемык для глубинного исследования Земли . Цель изобретения - повьшение качества регулирования скорости и углового положения. Электропривод содержит электродвигатель (ЭД) 1, якорная обмотка к-рого подключена к выходу вентильного преобразователя 2. На валу ЭД 1 установлен датчик 10 частоты и фазы. За счет пропорциональной и дифференциальной составляюпр1х ПИД- регулятора 11 на выходе вентильного преобразователя 2 устанавливается напряжение , запускающее ЭД 1. Разгон ЭД 1 осуществляется за счет интегральной составляющей ПВД-регулятора 11. При наличии рассогласования между заданной и действительной импульсными последовательностями фазовый дискриминатор 6 добавляет импульсы в импульсные последовательности z Fj или Z F., что приводит к мгновенному ускорению или замедлению электропривода за счет дифференциальной составляющей ПИД-регулятора 11. 1 ил. . С @ со О1 со оо vj СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК g g Н 02 Р 5/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4061600/24-07 (22) 24.04.86 (46) 15.12.87, Бюл. ¹ 46 (71) Специальное конструкторское бюро прикладной геофизики СО АН СССР .(72) В.И.Юшин, В.В.Житипин и Ю.В,Тефанов (53) 621.316 ° 718.5 (088.8) (56) Трахтенберг Р.М, Импульсные астатические системы электропривода с дискретным управлением. М.: Энергоиздат, 1980, с. 56-58.

Патент СЩА ¹ 42713829 кл. Н 02 Р 5/16, 1981. (54} СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД

ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и м.б. использовано в центробежных сейсмоотметчиках, применяемых для глубинного исследования Земли. Цель изобретения — повьппение каI

„„Я0„„1359879 А1 чества регулирования скорости и углового положения. Электронривод содержит электродвигатель (ЭД} 1, якорная обмотка к-рого подключена к выходу вентильного преобразователя 2. На валу ЭД 1 установлен датчик 10 частоты и фазы. За счет пропорциональной и дифференциальной составляющих ПИДрегулятора 11 на выходе вентильного преобразователя 2 устанавливается напряжение, запускающее ЭД 1. Разгон

ЭД 1 осуществляется за счет интег- ральнэй составляющей ПИД-регулятора

11. При наличии рассогласования между заданной и действительной импульсными последовательностями фазовый дискриминатор 6 добавляет импульсы в импульсные последовательности z F или z F > что приводит к мгновенному ускоренйю или замедлению электропривода за счет дифференциальной ñîñтавляющей ПИД-регулятора 11. 1 ил.

1359879

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводе центробежного вибросейсмоотметчика, применяемого для

5 глубинного исследования Земли.

Целью изобретения является повышение качества регулирования скорости и углового положения электропривода. 10

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Стабилизированный электропривод постоянного тока содержит электродви- 1В гатель 1, якорная обмотка которого подключена к выходу вентильного преобразователя 2, последовательно соединенный задатчик 3 сигналов управ ления и программный генератор 4 час- 20 тоты, последовательно соединенные делитель 5 частоты с двумя выходами и фазовый дискриминатор 6, а также два сумматора 7 и 8, блок 9 интегрирования, датчик 10 частоты и 25 фазы с двумя выходами, установленный на валу электродвигателя 1.

Кроме того, электропривод содержит ПИД-регулятор 11, а -задатчик 3 сигналов управления снабжен вторым g0 выходом для задания фазы. Фазовый дискриминатор 6 снабжен третьим и четвертым входами и вторым выходом.

Блок 9 интегрирования выполнен из последовательно соединенных цифрового интегратора 12 и цифроаналогового преобразователя 13, выход которого соединен с входом ПИД-регулятора 11. Первый вход блока 9 интегрирования соединен с выходом первого сум- 40 матора 7. Выход второго сумматора 8

1 подключен к второму входу блока 9 интегрирования. Первый вход первого сумматора 7 соединен с вторым выходом датчика 10 частоты и фазы, пер- 45 вый выход которого соединен с вторым входом фазового дискриминатора 6.

Выход программного генератора 4 частоты соединены с входом делителя

5 частоты, второй выход которого 50 подключен к третьему входу фазового дискриминатора 6 и первому входу второго сумматора 8. Второй вход второго сумматора 8 соединен с первым выходом фазового дискриминатора 6, вто- рым выходом подключенным к второму входу первого сумматора 7. Второй выход задатчика 3 сигналов управления соединен с четвертым входом фазового дискриминатора 6. Фазовый дискриминатор 6 состоит из элемента 14 задержки, счетчиков 15 и 16 импуль- сов и схемы 17 сравнения °

Электропривод работает следующим образом.

Перед запуском в задатчике 3 сигналов управления устанавливается заданная частота F и фаза Ч электропривода. В зависимости от заданной частоты F> на выходе программного генератора 4 формируется непрерывная последовательность импульсов переменной частоты т Р

Л 2%L где Р, — опорная частота, — коэффициент пропорциональности

m — разрядность счетчика программного генератора 4.

Коэффициент и, может быть постоянным или изменяться во времени, определяя ускорение электропривода т t где i — коэффициент деления, определяемый требуемыми скоростями отработки частотного диапазона в режиме линейной развертки частоты вращения электродвигателя 1.

Высокочастотная последовательность частотой F„ поступает на вход делителя 5. При этом на выходах делителя формируются две последовательности импульсов: на первом выходе соответствует заданной частоте F, а на втором — пропорциональна заданной часто-. те Z F, где Z — - постоянный масштабный коэффициент.

Импульсы Г, Z F> поступают в фазовый дискриминатор 6, куда также поступает заданное угловое положение электропривода. Поскольку от датчика 10 импульсы не поступают в фазовый дискриминатор 6 и сумматор 7, то импульсы Е Р9 через второй сумматор 8 переполняют цифровой интегратор 12 блока 9 интегрирования. В этом случае на выходе блока 9 интегрирования формируется максимальное напряжение

4 Ийкс

3 1359879 4

15

25

55

Тираж 659 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 где N — цифровая емкость цифрового интегратора 12; — дискретное приращение выходного напряжения на цифроаналоговом преобразователе 13, которое поступает на ПИДрегулятор 11.

За счет пропорциональной и дифференциальной составляющих регулятора

11 на выходе вентильного преобразователя 2 устанавливается напряжение, запускающее электродвигатель 1. Разгон электродвигателя 1 осуществляется эа счет интегральной составляющей регулятора 11. При этом импульсы Z F

4 датчика 10 скорости и фазы поступают через сумматор 7 на первый вход блока 9 интегрирования. В случае равенства частот импульсных последовательностей Z Р = Z F4 устройство осушествляет подстройку фазы по импульсам F и Г датчика 10, и при уменьшении фазового рассогласования между импульсными последовательностями F

2>

Дифференциальная составляющая обеспечивает быстродействующее подтормаживание скорости электродвигателя 1. При этом интервалы импульсных последовательностей F и F„ заполняются в счетчиках 15 и 16 дискриминатора 6 импульсами Z F

Содержимое счетчиков сравнивается в схеме 17 сравнения, и при наличии рассогласования добавляются импульсы через соответствующий сумматор 15 или

16 в импульсную последовательность

Z Г„ или Z F,÷òî приводит к мгновенному ускорению или замедлению электропривода. Каждые очередные импульсы F> и F4 обнуляют счетчики 15 и 16. При достижении ошибки рассогла2п сования д = — на выходе блока 9

Z интегрирования устанавливается напряжение U„ = О, а на выходе ПИД-регулятора 11 устанавливается постоянное напряжение U<=const соответствующее заданной скорости электропривода.

Если необходимо получить фазу частоты вращения вала электродвигаВНИИПИ Заказ 6162/55 теля ц„ / О, то с задатчика 3 сигналов управления вводится в дискриминатор 6 код фазовой выдержки N имМ пульсной последовательности Р . Задержка импульсов Рз обеспечивается элементом 14 задержки, работающим по принципу фазовращателя. формула изобретения

Стабилизированный электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, якорная обмотка которого подключена к выходу вентильного преобразователя, последовательно соединенный задатчик сигналов управления и программный генератор частоты, последовательно соединенные делитель частоты, с двумя выходами и фазовый дискриминатор, два сумматора, блок интегрирования, датчик частоты и фазы с двумя выходами, установленный на валу электродвигателя, первый выход которого соединен с вторым входом фазового дискриминатора, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества регулирования скорости и углового положения, в него введен ПИД-регулятор, задатчик сигналов управления снабжен вторым выходом для задания фазы, фазовый дискриминатор снабжен третьим и четвертым входами и вторым выходом, блок интегрирования выполнен из последовательно соединенных цифрового интегратора и цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с входом ПИД-регулятора, первый вход блока интегрирования соединен с выходом первого сумматора, выход второго сумматора подключен к второму входу блока интегрирования, первый вход первого сумматора соединен с вторым выходом датчика частоты и фазы, выход программного генератора частоты соединен с входом делителя частоты, второй выход которого подключен к третьему входу фазового дискриминатора и первому входу второго сумматора, второй вход которого соединен с первым выходом фазового дискриминатора, вторым выходом подключенным к второму входу первого сумматора, второй выход задатчика сигналов управления соединен с четвертым входом фазового дискриминатора.