Устройство для цифрового управления асинхронным двигателем

Устройство для цифрового управления асинхронным двигателем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (111875336

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 150280 (21) 2884880/18-24 с присоединением заявки ¹ (51)М. Кл

G 05 В 11/26

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 231081. Бюллетень ¹ 39

Дата опубликования описания 231081

РЗ) УДК 62-50 (088.8}

A.Â.ÅôðåMîâ, Б.Е.Курцман, В .Д.Лебедев ; и В.A.Ñò åëîü (, 72) Авторы изобретения

Е..М.Цитенина

1 (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦИФРОВОГО УПРАВЛЕНИЯ

АСИНХРОННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ

Изобретение относится к устройствам автоматики, и предназначено для управления асинхронным двухфазным двигателем цифровых следящих систем.

Известны усилительно-преобразовательные устройства, предназначенные для управления асинхронным двухфазным двигателем цифровым кодом. Указанные устройства содержат генератор импульсов, преобразователь кодр временной интервал, счетчик и усилитель мощности (.13 и )2).

Недостатком указанных устройств является зависимость их статичеекой характеристики от частоты питающей 15 сети.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является усилительно-преобразовательное устройство для цифровых следящих систем, 2О содержащее преобразователь код-временной интервал (ПКВИ} и усилитель мощности. ПКВИ содержит последовательно соединенные генератор трапецеидального напряжения (ГТН}, конденсатор, замкнутый через полупроводниковый ключ на первичиую обмотку трансформатора н цифровой управляемый резистор (ЦУР), определяющий время заряда конденсатора до величины соответствующей порогу срабатывания ключа. Вторичная обмотка трансформатора соединена с распределителем импульсов, обеспечивающим требуемую последовательность подачи управляющих импульсов на ключи в зависимости от знака кода управления и полупериода питающей сети. Это устройство обеспечивает надежное преобразование цифрового кода управления в напряжение переменного тока для управления асинхронным двухфазным двигателем (31.

Недостатком известного устройства является зависимость статической характеристики устройства от частоты питающей сети. Этот недостаток заключается в том, что при постоян,ном коде управления допустимые изменения частоты питающей сети приводят к существенным отклонениям выходной характеристики устройства.

Цель изобретения — повышение точности устройства.

Цель достигается тем, что в устройство, .содержащее последовательно соединенные декодирующий преобразователь, блок памяти, ключ, трансформатор, распределитель импульсов и усилитель мощности, а также нсточ87533б . денсатора блока 3 памяти до величины порога срабатывания ключа 5. Питание цепи заряда конденсатора формируется в каждый полупериод питающей сети ГТН 4. При достижении напряжения на конденсаторе порогового значения срабатывает ключ 5 и конденсатор 3 разряжается через обмотку трансформатора 8, после этого ключ снова

65 ник питания, подключенный к питающим входам усилителя мощности, распреде:лителя импульсов и через генератор трапецеидального напряжения к второму входу блока памяти введены последовательно соединенные триггер

Шмидта, генератор импульсов, счетчик, регистр, выходом подключенный к декодирующему преобразователю, а также формирователь импульсов, вход которого подключен к .выходу триггера О

Шмидта, а выходы — ко вторым входам счетчика и регистра соответственно, причем вход триггера Шмидта подклю- чен к источнику питания.

На чертеже схематично представлено усилительно-преобразовательное уст-1.5 ройство.

Устройство содержит преобразователь 1 код-временной интервал, декодирующий преобразователь 2, блок

3 памяти, генератор 4 трапецеидаль- 20 ного напряжения, трансформатор б, распределитель 7 имцульсов, усилитель

8 мощности, триггер 9 Шмидта, генератор 10 импульсов, формирователь 11 импульсов, счетчик 12, регистр 13, . 25 источник 14 питания.

ПКВИ 1 в себя последовательно соединенные генератор .4 трапецеидального напряжения (ГТН), блок,3 памяти в виде конденсатора, замкнутый через Зр ключ 5 на первичную обмотку трансформатора б, и декодирующий преобразователь 2, представляющий цифровой управляемый резистор, на управляющий вход которого поступает код управления и код с выхода регистра 13. Вторичная обмотка трансформатора б подсоединена ко входу распределителя 7 импульсов (РИ), выход которого соединен со входом усилителя 8 мощности.

Вход регистра 13 соединен через пос- 40 .ледовательно соединенные генератор

10 импульсов (ГИ), счетчик 12 с выходом триггера 9 Шмидта, который через формирователь 11 (фазовых)им(ФИ) соедин и с у"равляющими 45 входами счетчика 12 и регистра 13.

Устройство работает следующим образом.

ГТН 4, РИ 7 и триггер 9 Шмидта . синхронизируются с напряжением сети 5О которым запитывается усилитель 8.

Входным сигналом является код управления, поступающий на управляющие входы ПКВИ 1.. Изменение кода управ.ления приводит к изменению величины 55 резистора 2 и, как следствие, к изменению тока и времени заряда конзамыкается. Этот процесс повторяется каждый полупериод. При разряде конденсатора во вторичной обмотке трансформатора 6 формируется импульс, который при помощи РИ 7 пе- . редается на ключи усилителя 8 в требуемой последовательности в зависимости от знака кода управления и полупериода питающей сети. В результате, в каждый полупериод питающей сети момент открывания требуемого ключа усилителя мощности, при отсчете от начала каждого полупериода, будет пропорционален коду управления. Так как момент открывания ключей определяется при постоянном коде управления только временем заряда конденсатора, отсчитываемым от:начала каждого полупериода, и не зависит от частоты питающей сети, то ее изменение приводит к тому, что мощность, передаваемая через усилитель из сети в нагрузку, изменяется.. При этом повышение частоты питающей сети приводит к уменьшению, а понижение частоты к увеличению мощности, передаваемой усилителем мощности в нагрузку. Компенсация зависимости статической характеристики устройства от частоты питающей сети обеспечивается следующим образом. На выходе триг-. гера 9 формируется прямоугольное напряжение длительностью, равной длительности нолупериода питающей сети. Далее сигнал с выхода триггера 9 поступает на управление ГИ 10 и на вход формирователя импульсов

11. Импульсы с выхода ГИ 10 поступают на вход счетчика 12 только при наличии прямоугольного напряжения с выхода триггера 9., при этом в формирователе 11 по переднему фронту поступающего на него прямоугольного напряжения формируется импульс, обеспечивающий установку счетчика 12 в исходное состояние и разрешение на счет, а по заднему фронту прямоугольного напряжения формируется импульс .записи в регистр 13 кода с выхода счетчика 12. Изменение частоты питающей сети приводит к изменению длительности полупериода и соответственно к изменению длительности прямоугольного напряжения, формируемо-! го в триггере 9. В результате число импульсов, поступающих на вход счетчика 12 от ГИ 10 и, как следствие, код на выходе счетчика 12 будет соответствовать частоте питающей сети.

Этот код.подается с регистра 13 на управляющие входы ПКВИ 1. Конкретно этот код подается на управляющие входы резистора, так изменяя суммарную величину его сопротивления, чтобы импульс, открывающий ключи усилителя 8; снимаемый с выхода ПКВИ 1, сместился во времени пропорционально отклонению частоты питающей сети. При этом указанное смещение

875336

Формула изобретения

Мд удрапал

Составитель В.Грибова

Техред С.Мигунова Корректор С.Шекмар

Редактор Г.Волкова

Заказ 9331/72 Тираж 943 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 момента открывания ключей усилителя 8 направлено в сторону, обеспечивающую компенсацию отклонений мощности, передаваемой через усилитель

8 в нагрузку, возникающих из-за изменений частоты питающей сети.

Таким образом, обеспечивает стабильность статической характеристики устройства при изменении частоты питающего напряжения, и как следствие, точность устройства.

Устройство изготовлено и испытано на предприятии-заявителе. В наотоящее время усилительно-преобразовательное устройство внедряется в одной из разработок предприятия-заявителя.

Устройство для цифрового управле- 26 ния асинхронным двигателем, содержа1 щее последовательно соединенные декодирующий преобразователь, блок памяти, ключ, трансформатор, распредели тель импульсов и усилитель мощности, а также р5 источник питания, подключенный к питающим входам усилителя мощности, распределителя импульсов и через генератор трапецеидального напряжения к второму входу блока памяти, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены последовательно соединенные триггер Шмидта, генератор импульсов, счетчик, регистр, выходом подключенный к декодирующему преобразователю, а также формирователь импульсов, вход которого подключен к выходу триггера

Шмидта, а выходы — ко вторым входам счетчика и регистра соответственно, причем вход триггера 1йкидта подключен к источнику питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

g 535711 кл ° Н 02 13/16, 1976.

2 . Патент США Р 4045715, кл. 318/16, 1977.

3. Батоврин A.A. и др. цифровые следящие системы судовой автоматики"., Л., "Судостроение", 1972, с.115, рис.8-57 (прототип).