Электропривод постоянного тока

Электропривод постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к электроприводам со стабилизированной скоростью. Цель изобретения - повышение точности и быстродействия В электроприводе каждые полпериода (точнее каждую положительную и отрицательную полуволну датчика скорости ) происходит сравнение требуемой скорости с заданной и выработка по результату сравнения управляющего сигнала Уменьшение времени выхода двигателя на номинальную частоту вращения достигается за счет уменьшения интервала квантования по времени управляющего сигнала вдвое. 1 з п. ф-лы, 2 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 02 P 5/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ .ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

О сО

Ю (лЭ

СО

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4733859/07 (22) 01.09.89 (46) 07,12.91. Бюл. № 45 (71) Московский агрегатный завод "Дзержинец" (72) Ю.Е,Залетный (53) 621.316.718.5(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 921013, кл. Н 02 P 5/06, 1980.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1241397, кл. Н 02 P 5/06, 1984. (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО

ТОКА

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электроприводам со стабил из и рова н ной скоростью.

Цель изобретения — повышение точности и быстродействия.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого электропривода; на фиг, 2 — диаграммы его работы.

Эл ектроп ри вод содержит электродвигатель 1 с импульсным датчиком 2 скорости, последовательно соединенные дифферен- . цирующий узел 3, ждущий мультивибратор

4 и блок 5 сравнения частот. Второй вход блока 5 сравнения частот подключен к выходу импульсного датчика 2 скорости и входу дифференцирующего узла 3. Генератор 6 импульсов выходом соединен с вторым вхо- . дом ждущего мультивибратора 4. Импульсный датчик 2 скорости снабжен инвертирующим выходом, подключенным к,,. Ы„„1697238 А1

0 (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к электроприводам со стабилизированной скоростью, Цель изобретения — повышение точности и быстродействия. В электроприводе каждые полпериода (точнее каждую положительную и отрицательную полуволну датчика скорости) происходит сравнение требуемой скорости с заданной и выработка по результату сравнения управляющего сигнала. уменьшение времени выхода двигателя на номинальную частоту вращения достигается за счет уменьшения интервала квантования по времени управляющего сигнала вдвое, 1 з,п. ф-лы, 2 ил, входу второго дифференцирующего узла 7, выход которого подключен к первому входу второго ждущего мультивибратора 8, Второй вход мультивибратора 8 соединен с выходом генератора 6 импульсов, а выход подключен к первому входу второго блока 9 сравнения частот, второй вход которого соединен с входом второго дифференцирую.щего узла 7. Первые выходы блоков 5, 9 сравнения частот подключены соответственно к первым входам элементов 2 ИЛИ 10, 11, вторые входы которых подключены соответственно к вторым выходам блоков 5, 9 сравнения частот. Выход первого элемента

2 ИЛИ 10 соединен с первым входом элемента 2 ИЛИ-НЕ 12 и входом установки в единицутриггера 13. Выход второгоэлемента 2 ИЛИ 11 подключен к второму входу элемента 2 ИЛИ-НЕ 12 и входу установки в нуль триггера 13, Выход элемента 2 ИЛИ-HE

1697238

12 соединен с входом разрешения счета реверсивного счетчика 14, вход установки режима счета которого соединен с выходом триггера 13, а вход синхронизации подключен к выходу элемента 2 И 15. Первый 5 вход элемента 2И 15 соединен с выходом генератора 16 эталонных импульсов, а второй вход подключен к выходу переноса реверсивного счетчика 14. информационным выходом подключенного к входу преобразователя 17 код — ШИМ, выход которого через усилитель 18 мощности подключен к якорной обмотке электродвигателя

1. Ждущий мультивибратор 4 (8) выполнен в виде счетчика 19 и триггера 20, вход установки в единицу которого является первым входом мультивибратора и соединен с входом сброса счетчика 19, вход разрешения счета которого подключен к выходу триггера 20 и является выходом мультивибратора.

Выход счетчика 19 подключен к входу установки в нуль триггера 20, Вход синхронизаЦии счетчика 19 является вторым входом мул ьтивибратора, Импульсный датчик 2 скорости может быть выполнен, например, в виде синуснокосинусного вращающегося трансформатора (СКВТ) 21 с формирователем 22 нэ выходе.

Электропривод работает следующим образом, Включение электропривода осуществляется подачЕй на него напряжения питания. Датчик 2 скорости (СКВТ) выдает напряжение, соответствуюшее положению вала двигателя 1, Формирователь 22 импульсов реализован на компараторе и имеет на первом выходе сигнал "Лог,1", если входное напряжение положительное, и сигнал "Лог. 0", если входное напряжение отрицательное, второй выход формирователя

22 импульсов инвертируется по отношеник> к первому. В зависимости от положения

СКВТ 21 на одном из выходов формирователя 22 импульсов устанавливается сигнал

"Лог.1", э на другом — "Лог. 0". Предположим, что на первом выходе формирователя

22 импульсов — сигнал "Лог.1, а на втором—

"Лог. 0". Сигнал "Лог. 1" с первого выхода формирователя 22 импульсов поступает на второй вход блока 5 сравнения частот, на первый вход которого поступает сигнал

"Лог. 0" с выхода триггера 20, который по включении питания установлен в нулевое положение. При этом на первом выходе первого блока 5 сравнения частот возникает сигнал "Лог. 1", который через первый элемент 2ИЛИ 10 устанавливает элемент

2ИЛИ-НЕ 12 в нулевое положение, триггер

13 устанавливается в единичное состояние.

При этом реверсивный счетчик 14 начинает работать на сложение. Код с его выхода поступает на преобразователь 17 код — LUNM, сигнал с которого через усилитель 18 мощности поступает на двигатель 1, который начинает вращаться.

В динамике электропривод работает следующим образом, Сигнал СКВТ 21 U21(фиг, 2а) поступает на формирователь 22 импульсов, на первом и втором выходах которого формируется импульсный сигнал скорости (фиг. 2б, в U221 U222 )

На выходах первого 3 и второго 7 дифференцирующих узлов формируются короткие импульсы Uz, 07 (фиг. 2г, д) по соответствующим входным сигналам

U221, U222. По импульсу с первого дифференцирующего узла 3 первый мультивибратор

4 формирует импульс эталонной длительности

04 (фиг, 2е) следующим образом, Поступающий на вход установки в единицу триггера 20 импульс с первого дифференцирующего узла 3 переводит триггер в положение "Лог, 1" и обнуляет первый счетчик 19. Сигнал "Лог. 1" с выхода триггера 20 поступает на вход разрешения счета первого счетчика 19, который начинает считать импульсы, поступающие на его тактовый Свход с выхода генератора 6 импульсов, При поступлении заданного количества импульcos на выходе счетчика 19 формируется импульс "Лог, 1", который устанавливает триггер 20 в нулевое состояние. B результате на выходе триггера 20 образуется сигнал (фиг, 2е), представляющий собой последовательность импульсов эталонной длительности, частота и скважность которых пропорциональна скорости вращения вала двигателя 1. В блоке 5 сравнения частот происходит сравнение половины периода следования сигналов датчика 2 скорости с эталонным интервалом времени и выдача по одному из двух выходов (фиг, 2з, и) в зависимости от знака рассогласования (А > В, А < В) последовательности импульсов, длительность которых пропорциональна разности периодов частот измеренного и эталонного сигналов. Сигналы с выходов блока 5 сравнения частот поступают через первый и второй элемент

2ИЛИ на элемент 2ИЛИ-НЕ 12 и триггер 13, которые определяют режим работы реверсивного счетчика 14. При наличии сигнала

"Лог. 1" на одном из выходов блока 5 сравнения частот, на выходе элемента 2ИЛИНЕ 12 устанавливается сигнал "Лог, 0", который разрешает счет реверсивному счетчику 14. Сигнал "Лог. 1" с первого вы1697238

45

55 хода блока 5 сравнения частот устанавливает триггер 13 в единичное состояние, задаваяя режим сл ожен ия реверсивному счетчику. Сигнал "Лог, 1" с второго выхода блока 5 сравнения частот задает режим вычитания реверсивного счетчика 14.

Таким образом, если действительная скорость двигателя меньше требуемой, то половина периода датчика 2 скорости больше эталонного интервала, на первом выходе (А> В) блока 5 сравнения частот устанавливается сигнал "Лог. 1", который определяет режим сложения реверсивного счетчика, код с которого увеличивается и через преобразователь 17 код — ШИМ и усилитель 18 мощности увеличивает скорость двигателя 1. Если действительная скорость двигателя 1 больше требуемой, то сигнал "Лог, 1" с второго выхода (А < В) блока

5 уменьшает ход реверсивного счетчика и через преобразователь 17 код — LUVIM u усилитель 18 мощности уменьшается скорость двигателя, Таким образом, за положительную полуволну периода сигнала с датчика скорости происходит сравнение его с эталонным периодом и вырабатывается сигнал на управление двигателя. 3а отрицательную полуволну периода сигнала с датчика скорости происходит аналогичное сравнение на втором блоке 9 сравнения частот. В этом случае работа второго дифференцирующего узла 7.и работа второго ждущего мультивибратора 8 аналогичны работе соответственно первого дифференцирующего узла 3 и первого ждущего мультивибратора 4.

Сигналы с выходов второго блока 9 сравнения частот задают управляющие сигналы за вторую половину периода сигнала датчика 2 скорости. Элемент 2И 15 предотвращает переход счетчика из состояния всех нулей в положение всех единиц при работе на вычитание, так как сигнал "Лог. 0" с выхода переноса "СО" реверсивного счетчика 14 при наличии нулей на выходах и входе "+1" его блокирует прохождение тактовых импульсов на тактовый вход реверсивного счетчика, Аналогичная блокировка осуществляется и в состоянии всех единиц на выходе реверсивного счетчика 14 и сигнале "Лог. 1" на выходе " 1" для предотвращения его перехода в состояние всех нулей.

Таким образом, электропривод обеспечивает уменьшение времени выхода двигателя на номинальную частоту враще20

40 ния, повышение точности стабилизации скорости двигателя, предотвращение сбоев в работе из-за наложения двух импульсов датчика скорости на один импульс задатчика.

Формула изобретения

1, Электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель с импульсным датчиком скорости, последовательно соединенные дифференцирующий узел, ждущий мультивибратор и блок сравнения .частот, второй вход которого подключен к выходу импульсного датчика скорости и входу дифференцирующего узла, генератор импульсов, выход которого соединен с вторым входом ждущего мультивибратора, отличающийся тем, что, с целью повышения. точности и быстродействия, в него введены первый и второй элементы

2ИЛИ, элемент 2ИЛИ-НЕ, триггер, генератор эталонных импульсов, элемент 2И, реверсивный счетчик, второй блок сравнения частот, второй дифференцирующий узел, второй ждущий мультивибратор, преобразователь код — ШИМ, усилитель, а импул ьсн ы и датчи к скорости снабжен инвертирующим выходом, подключенным к входу второго дифференцирующего узла, выход которого подключен к первому входу второго ждущего мультивибратора, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход подключен к первому входу второго блока сравнения частот, вторым входом соединеннбго с входом второго дифференцирующего узла, первые выходы блоков сравнения частот подключены соответственно к первым входам элементов

2ИЛИ, вторые входы которых подключены соответственно к вторым выходам блоков сравнения частот, выход первого элемента

2ИЛИ соединен с первым входом элемента

2ИЛИ-НЕ и входом установки в единицу триггера, выход второго элемента 2ИЛИ подключен к второму входу элемента 2ИЛИНЕ и входу установки в ноль триггера, выход элемента 2ИЛИ-НЕ соединен с входом разрешения счета реверсивного счетчика, вход установки режима счета которого соединен с выходом триггера, а вход синхронизации подключен к выходу элемента 2И, первый вход которого соединен с выходом генератора эталонных импульсов, а второй вход подключен к выходу переноса реверсивного счетчика, информационным выходом подключенного к входу преобразователя код—

LUVIM, выход которого через усилитель мощности подключен к якорной обмотке электродвигателя.

1697238

2. Электропривод по и, 1, о т л и ч а юшийся тем, что ждущий мультивибратор выполнен в виде счетчика и триггера, вход установки в единицу которого является первым входом мультивибратора и соединен с входом сброса счетчика, вход

Puz.1

Составитель Т.Рожкова

Техред М,Моргентал Корректор И.Муска

Редактор T.Þð÷èêoâà

Заказ 4314 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 гг, д

Угг

8 (/ г

Ь д и, е

US ж

3

Ц Z

tlyy к

Uj

„г разрешения счета которого подключен к выходу триггера и является выходом мультивибратора, выход подключен к входу установки в ноль триггера, а вход синхро5 низации является вторым входом мультивибратора,