Электропривод постоянного тока

Электропривод постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования скорости вращения электродвигателя постоянного тока. Целью изобретения является повышение надежности, расширение диапазона и повьшение точности регулирования скорости. -Электропривод содержит

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ ,.РЕСПУБЛИК (б1) 4 H 02 Р 5/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4230015/24-07 (22) 15,04.87 (46) 07.01.89. Бюл. ¹ 1 (72) Б.Л.Николаенко, А.Ф.Фомочкин, Н.А.Ступак и А.П.Пинчук (53) 621.316.718(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 674176, кл. Н 02 Р 5/06, 1977.

Авторское свидетельство СССР № 989724, кл. Н 02 Р 5/Об, 1983.

ÄÄSUÄÄ 1450063 А1 (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования скорости вращения электродвигателя постоянного тока.

Целью изобретения является повышение надежности, расширение диапазона и повышение точности регулирования скорости. Электропривод содержит

1450063 электродвигатель 1 с датчиком 2 скоости. Для получения перестраиваемой астоты вращения выходного вала введены сдвиговой регистр 8 и задатчик

6 скорости, преобразующий отношение двух напряжений потенциометрических датчиков 4,5 в частоту. Выходные

Напряжения датчиков 4 и 5 преобразуются в последовательный код, посту-" ающий на один вход регистра 8, на, угие входы которого подается поледовательность импульсов с датчиИзобретение относится к электроехнике и может быть использовано ля регулирования частоты вращения лектродвигателя постоянного тока.

Цель изобретения - повышение на5 ежности, расширение диапазона и поьппения точности регулирования ско рости.

На фиг. 1 приведена схема электропривода постоянного тока; на фиг.2—

Ьпюры его работы.

Электропривод постоянного тока одержит электродвигатель 1 с датчи" ком 2 скорости, подключенный к выходу15 усилителя 3 мощности, задающие датчики 4 и 5 через задатчик 6 скорости, формирователь 7 импульсов и регистр

8 соединены с синхронизирующим входом 9 усилителя 3 мощности, датчик 2 скорости соединен с синхронизирующим входом 10 и входом 11 выбора режима регистра 8, вход. 12 старшего разряда и информационный вход 13 которого соединен с шиной питания.

В задатчик 6 скорости введены последовательно соединенные к первому . входу 14 первый усилитель 15 постоянного тока, первый ключ 16, генератор

17 линейного напряжения, узел 18 сравнения и триггер 19, а также по" следовательно соединенные с вторум входом 20 задатчика 6,скорости второй усилитель 21 и второй ключ 22, последовательно соединенные инвертирующий усилитель 23 и третий ключ 24, 35 подключенный аналоговым входом 25 к третьему входу 26 задатчика 6 скорости, четвертый ключ 27. Задающие ка 2 скорости, При изменении задающих напряжений потенциометрических датчиков 4,5 скорость вращения выходного вала электропривода изменяется пропорционально соотношению двух напряжений, Положительный эффект достигается за счет повышения помехоустойчивости путем синхронизации режима работы цифровой части системы и исключения влияния этой синхронизации на работу аналоговых датчиков независимых величин. 2 ил.

2 датчики 4 и 5 выполнены в виде потенциометров, входы которых подключены к шинам питания, а выходы — к соответствующим входам 14 и 20 задатчика 6 скорости, третий вход 26 которого подключен к отрицательной шине питания. Прямой выход триггера подключен к выходу 28 задатчика 6 скорости и к синхронизирующим входам

29 и 30 первого и второго ключей 16 и 22. Инверсный выход триггера 19 подключен к синхронизирующим входам 31 и 32 третьего и четвертого ключей 24 и 27. К второму входу узла 18 сравнения подключены выходы второго и четвертого ключей 22 и 27, вход инвертирующего усилителя 23 подключен к выходу первого усилителя

15 и входу 33 ключа 16, а выход третьего ключа 24 подключен к входу rer. нератора 17 линейного напряжения. Выход усилителя 21 соединен с входом 34 ключа 22. Выход инвертирующего усилителя 23 соединен с входом 35 клю< а 24.

Иеханической связью движки потенциометрических датчиков 4 и 5 связаны с измерителями независимых величин Н и Ы.

На эпюрах а (фиг.2) показано изменение„выходного напряжения генерато".

pa U 17 (фиг.1) и формирователя U 7 в зависимости от напряжений потенциометрических датчиков 4 и 5, соответствующих величинам И, и Н, (U,„, U„, ); на эпюрах б - соответствующих

V< и Н,; на эпюрах в - соответствующих М, и Н, на эпюрах г - соответз 14 ствующих Б и Н (соответственно

Uwi и Uwi, U®, и Usa, Пу и UHu).

Электропривод работает следующим образом.

При включении электропривода триг.

rep 19 (фиг.1) устанавливается в произвоЛьное состояние или импульсом начальной установки, формируемым в источнике питания в момент включения, он может устанавливаться в положение, например, когда на его прямом выходе будет логическая единица, а на инверсном — логический ноль. Тогда через вход 33 открытого ключа 16 напряжение с выхода усилителя 15 подается на генератор 17 линейно изменяющихся напряжений. Генератор 17 работает по принципу интегратора, т.е. при подаче на его вход напряжения -на

его выходе будет напряжение, пропорциональное интегралу от входного. .Формируемое генератором 17 линейно изменяющееся напряжение поступает на первый вход узла 18 сравнения напряжений, на второй вход которого поступает напряжение с выхода открытого ключа 22, на вход 34 которого через усилитель 21 подается напряжение от другого датчика 5. Когда напряжения на входах узла 18 сравниваются, ой формирует импульс, который изменяет состояние триггера 19 на противофазное. В результате поступления логической единицы с инверсного выхода триггера 19 на входы 31 и 32 ключи 24 и 27 открываются, а логическим нулем, поступающим с прямого выхода триггера 19 на входы 29 и 30, ключи 16 и 22 закрываются. В результате этого на вход генератора 17 начинает поступать инвертированное напряжение усилителя

15 и в результате на выходе генератора 17 величина напряжения начинает уменьшаться. Уменьшение длится до тех пор, пока величина напряжения на выходе генератора 17 не сравняется с величиной, задаваемой по второму входу узла 18 сравнения, Поскольку ключ

22 закрыт, а ключ 27 открыт, то на" . пряжение сравнения определяется напряжением, поступающим на третий вход

26 задатчика 6, т.е. оно равно ста- бильному напряжению источника питания, В момент сравнения узел 18 сно ва формирует импульс, который изменяет состояние триггера 19 на противофазное, и процессы в системе повторяются. Сравнивая фигуры на эпюрах

50063

4 а, б, в, г (фиг. 2), видно, что при непропорциональном изменении напряжений 0„и U частота на выходе формирователя 7 (фиг. 1) изменяется, а ыэ а и г ° (фиг,2) видно, что при пропор-. циональном изменении U и Uö частота остается неизменной. С выхода 28 задатчика 6 импульсная последовательность, сформированная при переключении триггера 19, поступает на вход формирователя 7, который вырабатывает импульсы с длительностью, обеспечивающей требуемые диапазон и точность

15 регулируемых скоростей, После прихода (К-2) импульсов (К вЂ” разрядность регистра) на вход регистра 8 на его выходе появляется разрешающий потенциал для открывания усилителя 3 мощ20 ности. Проходящий через усилитель 3 ток обеспечивает вращение вала .двигателя 1 и сочлененного с ним датчика 2. При воздействии сигналов датчика 2 регистр 8 осуществляет переза25 пись параллельного кода с выхода на вход, осуществляя при этом сдвиг на один разряд. В режиме разгона частота вращения f ц меньше, чем частота на выходе задатчика Ез, поэтому 0 в регистре 8 (частотно-фазовом дискриминаторе) осуществляется перезапись с выхода на вход числа К, т,е. двигатель 2 все время вращается. Указанное состояние сохраняется до тех пор, пока за один период частоты сле35 дования импульсов f появятся два импульса частоты f . Тогда частотно" фазовый дискриминатор снова переходит в состояние, при котором ток че4О реэ усилитель 3 не проходит, а двига- . тель 1 обесточен.

Обесточенный двигатель 1 заторма живается, а датчик 2 уменьшает частоту следования до значения Ез и с этого момента частотно-фазовый дискриминатор переходит в режим сравнения фаз, когда каждым задающим им пульсом f> обеспечивается разгон двигателя и его торможение каждым отработанным импульсом в течение длительности каждого из импульсов. Таким образом, в- режиме сравнения фаз обеспечивается синхронизация всей цифровой части системы регулирования, при этом влияние синхронной помехи сведено к минимуму, поскольку она проявляется только в момент перехода и ее воздействие на датчики 4 и 5 коррелировано, так как последг

awful

Составитель И.Воробьев

Редактор А.Ворович Техред M. Ходанич Корректор М.Васильева

Заказ 6973/52 Тираж 584 Подписное

ВН1П1ПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН L;LUk

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул.. Проектная, 4

5 14500, Ние включены в цепь того же источника, что и регистр 8 ° Применение предлагаемого электропривода повышает

Йадежность работы, расширяет диапа5 зон скоростей, а также приближает точность поддержания задаваемых скоростеи к потенциально возможным за о фчет повышения помехоустойчивости путем синхронизации режима работы цифровой части системы и исключения влиния этой синхронизации на работу налоговых независимых величин. о р м у л а изобретения ! !

Электропривод.постоянного тока, одержащнй электродвигатель с датчиом скорости, подключенный к выходу силителя мощности, задающие датчики, оторые через задатчик скорости, 20 ормирователь импульсов и регистр оединены с входом усилителя мощноси, выход датчика скОрости соединен ф синхронизирующим входом и входом выбора режима регистра, вход старше о разряда которого соединен с полофснтельной шиной питания, о т л на ю шийся тем, что, с целью повышения надежности, расширения диаПазона и повышения точности регулирования скорости, в задатчик скоросИн ти введены пОследовательно соединенные с первым входом первый усилитель, первый ключ, генератор линейного напряжения, узел сравнения и триггер, а также последовательно соединенные с вторым входом задатчика скорости второи усилитель и второй ключ, последовательно соединенные инвертирующий усилитель и третий ключ, подключенный аналоговым входом к третьему входу задатчика скорости, четвертый ключ, задающие датчики выполнены в виде потенциометров, входы которых подключены к шинам питания, а выходы — к соответствующим входам задат-. чика скорости, третий вход которого подключен к отрицательной шине питания, при этом прямой выход триггера подключен к выходу задатчика скорости и к синхронизирующим входам первого и второго ключей, инверсный выход триггера подключен к синкронизирующим входам третьего и четвертого ключей, к второму входу узла сравнения подключены выходы второго и четвертого ключей, вход инвертирующего усилителя подключен к выходу первого усилителя, а выход третьего ключа подключен к входу генератора линейного напряжения,