Устройство для управления многофазным электродвигателем

Устройство для управления многофазным электродвигателем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И" ЕИЗОБРЕТЕН ИЯ (п1 49964!

Саве Советска

Социалистическими

Ресоублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28.05.73 (21) 1920860/24-7 с присоединением заявки ¹ осУдаРств """" """и е" (23) Прио ) риори-.е;;.

Совета Министров СССР по делам изобретений ОпУбликовано 15.01.76. Бюллетень ¹ 2 (51) М. Кл. - Н 02Р 7 00 (53) УДК 621.313.13 (088.8) и открытий

Дата спублнкования описания 16.04.76 (72) Авторы изобретения

Б. А. Ивоботенко, Н, Ф. Ильинский, С. С. Кожин, Г. A. Мелкумов, В. Г. Прытков и Ю. А. Соколов

Московский ордена Ленина энергетический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ МНОГОФАЗНЫМ

ЭЛ EКТРОД В И ГАТЕЛ ЕМ

Изобретение относится к области электротехники, в частности,к электропри водам с повышенной стабильностью мгновенной скорости и равномерностью перемещений исполнительного механизма.

Известны устройства для управления многофазным электродвигателем, у которых сколь угодно низкая скорость двигателя достигается путем подачи на два входа его коммутатора различных управляющих частот, формируемых двумя делителями частоты тактовых импульсов.

Недостаток известных устройств состоит в том, что мгновенная скорость на выходном валу двигателя пульсирует с периодом биения частот на входах коммутатора. Это объясняется тем, что при линейных изменениях токов в фазах двигателя величина его вращающего момента не остается постоянной.

При этом равным приращениям токов в фазах соответствуют неравные перемещения исполнительного механизма.

Для повышения равномерности движения в известные устройства вводят .корректирующие органы, позволяющие устано|вить необходимую функциональную связь между фазовым сдвигом импульсных последовательностей и токами в обмотках двигателя и, следовательно, между положением и скоростью его ipoтора. Введение корректи рующих органов позволяет разделить основной шаговый интервал на более мелкие, но уже равные шаги, по движение на каждом шаге по-прежнему имеет дискретный характер.

5 Целью изобретения является улучшение равномерности движения исполнительного механизма, получение плавного движения на каждом малом шаге. Для этого в предлагаемое устройство введен блок управления вза10 имным фазовым сдвигом по.ледовательпостей импульсов, состоящий нз двух частей, каждая из которых содержит дополнительный делитель, триггер и элемент «И». При этом входы дополнительных делителей соединены с управ15 ляющим входом устройства, выход каждого делителя соединен с одним пз раздельных входов триггера, другой вход .которого соединен с выходом элемента И и входом одного из основных делителей, а входы элемента И

20 соединены с выходом триггера и выходом того же основного делителя.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства для управления многофазным электродвигателем; на фиг. 2 — диаграмма импульсов управ25 ления на входах коммутатора.

Устройство содержит двигатель 1, коммутатор 2 его обмоток, основные делители 3 и 4 тактовой частоты генератора 5, элементы II

6 и 7, триггеры 8 и 9 и дополнительные делиЗО тели 10 и 11. Входы коммутатора соединены

499641 через делители 3 и 4 с генератором 5 тактовой частоты. С выходами коммутатора соединены фазные обмотки двигателя 1. Элемент

И б соединяет выход делителя 3 с его входом, Потенциальный вход элемента б подключен к выходу триггера 8. Триггер управляется по раздельным входам. Один его вход соединен выходом элемента 6, к другому входу подключен дополнительный делитель 10, Второй основной делитель 4 охвачен аналогичными связями с помощью элемента И 7, триггера 9 и дополнительного делителя 11. Входы дополнительных делителей объединены и являются общим входом 12 устройства. Делители

10 и 11 представляют собой счетчики с различной емкостью. Делители 3 и 4 представляют собой счетчики равной емкости.

Устройство ра ботает следующим образом.

При отсутствии командных импульсо в на входе 12 устройства на входы делителей 3 и 4 постоянно поступают импульсы генератора 5. 1 ак как емкости обоих делителей одинаковы, то частоты импульсов на их выходах также одинаковы и соответствуют частоте f>, а их взаимная фаза неизменна. Ротор двигателя 1 неподвижен, а его положение в пределах основного шагового интервала определено фазой выходных импульсов делителей. Чтобы ротор изменил свое положение, необходимо изменить фазу между выходными импульсами делителей 3 и 4. Это достигается с помощью элементов И 6 и 7 и триггеров 8 и 9, разрешающих разовое прохождение выходного импульса делителя на его вход.

При поступлении команд па входы дополнительных делителей 10 и 11 на их выходах вследствие неравных коэф фициентов деления имеют место нулевые биения выходных импульсов с частотами / и f>. Эти импульсы поступают на входы триггеров 8 и 9 и переключают их в состояние, при котором открыты соединенные с ними элементы И б и 7. Элемент И сохраняет открытое состояние до тех пор, пока не возникает импульс на выходе соединенного с ним делителя, Этот импульс через открытый элемент И поступает на входы триггера и делителя. Триггер возвращается в исходное состояние и за крывает свой элемент И. Поступление на,вход одного из основных делителей дополнительного импульса приводит к сдвигу взаимной, фазы их выход2т ных импульсов на электрический угол и где n — емкость счетчика делителя. При биении двух частот f2 и f на выходах делителей

10 и 11 наблюдаются биения дополнительных импульсов на входах счетчиков 3 и 4 и, следовательно, между смежными фазами их выходных импульсов частоты f<, В результате двигатель за период биения между выходными импульсами делителей 10 и 11 плавно отрабатывает угол между положениями, обусловленными смежными фазами между выходными импульсами делителей 3 и 4.

Число различных значений фазового сдвига ра вно числу малых IlIBIIQB двигателя на основном шаговом интервале. В примере,на фиг. 2 число различных фазовых сдвигов между импульсными последовательностями U, («Вперед») и U, («Íàçàä»), поступающими на коммутатор, равно четырем. За период биения проходят три импульса последовательности

U (12) и четыре импульса последовательности

U2(f3) Каждый импульс дополнительных последовательностей сдвигает импульсы основных последовательностей U„или U, на 1/5 их периода в моменты 4 или 4.

Таким образом, при перемещении ротора двигателя на один малый шаг исходный фазовый сдвиг чч изменяется на фазовый сдвиг (pg путем постепенного уменьшения продолжительности поступления на входы коммутатора импульсов с,фазовым сдвигом ср, и увеличения продолжительности поступления импульсов с последующим 1фазовым сдвигом,. Очевидно, что частота f, должна быть выше дополнительных частот f2 и /з

Формула изобретения

Устройство для управления многофазным электродвигателем, содержащее управляемый импульсными последовательностями коммутатор с двумя входами, подключенными через делители частоты к выходу генератора та ктовых импульсов, отличающееся тем, что, с целью улучшения рав|номерности движения исполнительного механизма, в устройство введен блок управления взаимным фазовым сдвигом указанных последовательностей импульсов, состоящий из двух частей, каждая из которых содержит дополнительный делитель, триггер и элемент И, п ричем входы дополнительных делителей соединены с управляющим входом устройства, выход каждого делителя соединен с одним из раздельных входов триггера, другой вход .которого соединен с выходом элемента И и входом одного из основных делителей, а входы элемента И соединены с выходом триггера и выходом того же основного делителя.

499641

Составитель В. Самохин

1оедактоо T. Юрчикова Техред M. Семенов Корректоры: Н. Аук и 3. Тарасова

Заказ 567/5 Изд № 1042 Тираж 882 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2