Электропривод постоянного тока

Электропривод постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

!

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЛЬСТВУ ои99524?

Союз Сааатских

Сацнаяистичаских

Республик

t (бт) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 160781 (21) 3318375/24-07 рцМ gN з

Н 02 P 5/0,6 с присоединением заявки ЙоГосударствеяный комитет

СССР ио делан изобретений и открытий (23)Приоритет

Опубликовано 0702.93. бюллетень Ю 5

Дата опубликования описания 070233 (33) УДК 621. 316. . 718.5(088.8 ) (72) Авторы изобретения

В.И. Стребков, И-.В. Нулин-Соколов, Ю.A. и Г.Н. Болтонов (71 ) Заявитель (54 ) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электро= технике и может быть использовано в системах синхронизации частоты spaщения электродвигателей.

Известен электропривод, содержащий электродвигатель, подключенный к силовому блоку, датчик частоты вращения, блок синхронизации, содержащий частотно-фазовый дискриминатор и корректирующее устройство Ш

Недостатком этого электронривода. является малый диапазон частотного управления.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, подключенный к силовому блоку с модулирующим и реверсирующим входами, датчик положения ротора, импульсный частот-. но- фазовый дискриминатор, подключенные к выходу его фазового канала последовательно фильтр и инвертор,. подключенные к выходам фильтра и инвертора два пороговых блока и подключенные к их выходам триггер и логическую схему ИЛН, а также источник синхронизирующего сигнала 23.

В этом электропрнводе выходы схе..мы ИЛИ и триггера связаны соответственно с модулирующим и реверсирующим входами силового блока. Благодаря этому имеется возможность изменять в процессе регулирования не только величину вращающего момента, но и его знак. Это обеспечивает ыирокий диапазон частотного управления при различных нагрузках, в том числе и прн .

1р знакопеременной нагрузке.

Однако в ряде случаев прит4енення электропривода, кроме этого, .требуется также возможность рабожю в ыаговом режиме и предъявляются требования по снижениьэ перерегулирования при включении электрЬпривода.

Известный электропривод не имеет соответствующих функциональных возможностей.,Допустим, задана нулевая частота вращения. Однако при включении,электропривода вал двигателя вращается до тех пор, пока дискриминатор не переключается в режим фазового .сравнения сигналов, а фазовое соотношение не устанавливается таким, 25 щЫ котором вр,щр,й,, нт равен нулю, а двигатель, остановившись, оказывается в стойорном режиме. Таким образом, переходу в стонорный

1режим предшествует проворот вала ,двигателя на относительно больиой

995247 угол и первоначальное положение вала не сохраняется. -ДЛя шагового режима необходимо, чтобы при задании нулевой частоты вращения и включении электропривода вал двигателя не вращался и фиксировалось его первоначальное положение (с точностью до иага )

Указанный выше проворот вала при включении электропривода приводит также к большому перерегулированию при задании малой частоты вращения.

Таким образом, недостатком известного электропривода является отсутствие возможности работы в шаговом режиме и низкое качество переходных процессов при включении на малых частотах вращения, что ограничивает функциональные возможности электропривода.

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей путем получения шагового режима и повышение качества переходных процессов.

Поставленная цель достигается тем, что Ь электропривод введены генератор тактовых импульсов, первый делитель частоты, вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, а выход — к .входу датчика положения ротора, формирователь сигналов датчика положения ротора, включенный между его выходам и одним иэ входов импульсного частотно-фазового дискриминатора, последовательно соединенные сумматор частот и второй делитель частоты, причем один из,. входов сумматора подключен к вьи оду генератора тактовых импульсов, а первый выход второго делителя частоты соединен с вторим входом импульсного частотно-фазового дискриминатора, запускающий блок и логический блок, содержащий фиксатор момента нейтрального фазового положения, второй и третий триггеры с раздельными входами, формирователь коротких импуль1сов, шесть логических схем И, вторую, третью и четвертую логические схемы ИЛИ, источник частоты, при этом первый из входов второй схемы ИЛИ подключен к источнику синхронизирующего сигнала, а выход подключен к второму входу сумматора частот, выходы третьей и четвертой схема ИЛИ подключены соответственно к модулирующему и реверсирующему входам силового блока, выход первой схемы

И соединен с втарым входом второй схемы ИЛИ, а ее входы - c источником частоты и с инверсным выходом второго триггера, выход второй схемы И под ключен к первому входу третьей схемы

ИЛИ, а входи — к выходу первой схема

ИЛИ и к прямком выходам второго и третьего триггеров, выход третьей схема И подключен к второму входу третьей схеваа ИЛИ, а ее входы — к прямому выходу второго триггера и к инверсному выходу третьего триггера, выход четвертой схемы И подключен к первому входу четвертой схемы ИЛИ, а входы подключены к прямым выходам первогО и третьего триггеров, выход пятой схема И подключен к второму входу четвертой схемы ИЛИ, а входы подключены к инверсному выходу третьего триггера и выходу частотного ка10 нала импульсного частотно-. фазового дискриминатора, выход шестой схемы И подключен к второму входу второго триггера, а входы подключены к инверсному выходу третьего триггера и дополнительному выходу импульсного частотно-фазового дискриминатора, фиксирующему момент равенства частот, первый вход второго триггера подключен к выходу фиксатора момента нейтрального фазового положения, а вход ус20 тановки в ноль второго триггера подключен к запускающему блоку, первый вход третьего триггера связан через формирователь коротких импульсов с выходом второго триггера, второй

25 вход .третьего триггера подключен к другому дополнительному выходу импульсного частотно-фазового дискриминатсцра„.„..фиксирующему момент срыва

7 синхрониэ ации.

При этом фиксатор момента нейтрального фазового положения содержит

;подключенные к второму и третьему

; выходам частот второго делителя часКтоты, два дешифратора, стробирующие входы которых связаны с формирователем сигнала датчика положения ротора, соединенные с выходами первого тригге- ра, два формирователя коротких импульсов, к выходам которых подключена

40 логическая схема ИЛИ, связанный с выхода%и дешифраторов триггер с раздельными входами и подключенную к .выходам этого триггера и схемы ИЛИ выходную схему И.

На фиг. 1 представлена схема электропривода; на фиг. 2 - схема фиксатора момента нейтрального фазового положения; на фиг. 3 - импульсный частотно-фазовый дискриминатор, вариант построениями на фиг. 4-7 — эпюры, поясняющие работу электропривода.

Электропривод содержит элеустродвигатель 1, подключенный к силовому блоку 2, связанный с валом двигателя датчик 3 положения ротора, импульсный частотно-фазовый дискриминатор 4.

К выходу фазового канала 5 дискриминатора 4 подключены последовательно фильтр б и инвертор 7, а к их выходам — пороговые блоки 8 и 9. К выхо60 дам пороговых блоков подключены входы первого триггера 10 и первой схемы

ИЛИ 11.

Вход генератора 12 тактовых импульсов через первый делитель 13.час6$ тоти связан с входом датчика 3 поло995247 где И - коэффициент деления-делителя 13.

Сигнал f э поступает на датчик 3 положения ротора, частота выходного сигнала котЬрого так же, как и на выходе формирователя 14, определяет ся выражением 12 И.,, +Р бР— „ Г жения ротора, выход которого через формирователь 14 сигналов датчика соединен с первым входом дискриминатора 4. K выходу генератора 12 подсоединен также один нз входов сумматора 15, последовательно с которве включен второй делитель 16 частоты, первый выход которого соединен с вторым входом дискриминатора 4. Электропривод содержит также запускающий блок 17, источник 18 синхрониэнрующего сигнала и логический блок 19, в состав которого входят фиксатор 20 момента нейтрального фазового положения, второй 21 и третий 22 триггеры с раздельными входами, формирова- 35 тель 23 коротких импульсов, первая

24, вторая 25, третья 26, четвертая .

27, пятая 28 и шестая 29 логические схема И, вторая 30, третья 31, четвертая: 32 логические схем ИЛИ и ис-,щ точник 33 частоты.

При этом первый вход второй схема ИЛИ 30 подключен к источнику 18 синхронизирующего сигнала, а выход подключен к второму входу сумматора

i5, выходы третьей 31 и четвертой. 32 схем-ИЛИ подклшчены соответственно к модулирующему и реверсирующему входам силового блока 2, выход первой схема И 24 подключен к второму вхо- 3О ду второй схемы ИЛИ 30, а входы подключены к источнику 33 частоты и инверсному выходу второго триггера 21, выход второй схема И 25 подключен к первому входу тРетьей схемг ИЛИ 31, З5 а входы подключены к выходу первой схема ИЛИ 11 и прявеам выходам второго 21 и третьего 22 триггеров, выход третьей схемы И 26 подключен к второму входу третьей схемы ИЛИ 31, а входы подключены к прямому выходу 40 второго триггера 21 и инверсному выходу третьего триггера 22, выход четвертой схевы И 27 подключен к первому входу четвертой схемы ИЛИ 32, а входы подключены к прявым выходам 45 первого 10 и третьего 22 триггеров, выход пятой схема И 28 подключен .к второму входу четвертой схеМы ИЛИ 32, а входы подключены к инверсному выходу третьего триггера 22 и выходу час- 50 тотного канала 34 дискриминатора 4, выход шестой схемы И 29. подключен к второму входу второго триггера 21, а входы подключены к инверсному выходу третьего триггера 22 и дополнительно- 55 му выходу 35 дискриминатора 4, Фиксирующему момент равенства частот, первый вход второго триггера 21 подключен к выходу фиксатора 20 момента нейтрального фазового положении, а вход установки в ноль второго триггера 21 подключен к запускающему блоку

17, первый вход третьего триггера 22 связан через формирователь 23 коротких импульсов с выходом второго триггера 21, а второй вход третьего триггера 22 подключен к другому дополнительному выходу 36 дискриьянатора 4, фиксирующему момент срыва синхронизации.

Фиксатор момента нейтральноГо фазового положения (фнг. 2 ) содержит подключенные к второму делителю два дешифратора 37 и 38, стробирупщие входы которых подключены к Формирователю 14 сигнала датчика положения ротора, подключенные к выходам nepsore триггера 10 два формирователя 39 и

40 коротких импульсов, подключенную к их выходам логическую схему ИЛИ 41, подключенный к выходам дешифраторов триггер 42 с раздельными входами и подключенную к выходам триггера и схемы ИЛИ выходную логическую схему И 43.

Импульсный частотно-Фазовый дискриминатор 4 (фиг. 3) имеет Фазовый канал 5, построенный иа триггере 44 с разделительными входами, на которые подаются сравниваеьаае сигналы с выходов второго делителя 16 частоты и формирователя 14 сигналов датчика. Частотный канал 34 построен иа импульсном дискриминаторе 45, к выходу частотного канала подключен инвертор 46, к входу и выходу которого подключены два формирователя 47 и 48 коротких импульсов, к выходам которых подключена схема ИЛИ 49. С входами триггера 44 связаны также входы счетных триггеров 50 и 51. К выходу триггера Si подключен вход формирователя 52 коротких импульсов, выход кото» рого связан с первыми входами двух схем И 53 и 54, вторые входы которых подключены к выходам триггера 50, а выходы — к входам триггера 55. Выходи триггера 55 через формирователи 56 и 57 коротких импульсов связаны с входами схема ИЛИ 58, выход Которой является выходом 36 канала дискрими-. натора, фиксирующего момент срыва синхронизации.

Электропривод работает следующим образом.

С выхода генератора 12 тактовых импульсов импульсы частотой fqg поступают на входы сумматора 15 частот и делителя 13 частоты. На выходе делителя 13 частота f>> определяется выражениемf13- и е (t ) 995247 . где F®>- частота вращениями р — коэффициент (знак определяется направлением вращения )

Отсюда следует ц Ч1м=Ч1э Чз Р (f1 + fgo (4) где f — частота генератора такто12 вых импульсов; частота выходного сигнала логической схемн ИЛИ 30 (знак определяется заданный направлением вращения 3.

Соответственно на выходе делителя 16 частоты частота определяет« ся выражением

УФ . 5а 20 (5)

И и H где М - коэффициент деления делителя 16, такой же,. как и делителя 13.

Сигналы (2) и (5) поступают на входы импульсного частотно-фазового дискриминатора 4, который имеет четыре выхода с логическими сигналами.

Фазовый канал 5 имеет характеристику (6) где K> - коэффициент заполнения импульсов с амплитудой, соответствующей логической еди. ницей аЧ - разность фаз, определяемая . выражением Ь 141 (7)

Ч - фаза сигнала, поступающе-, го с выхода делителя 16 на вход дискриминатора

9 - фаза сигнала, поступающего с выхода формирователя 14 на другой вход дискриминатора ..

I где где Ч13- фаза входноГо сигнала датчика, т.е на выходе делителя 13.;

Чз- Фаза выходного сигнала датчика о(- угловое положение ротора.

Такой сигнал обеспечивает высокую частоту поступления информации об угловом положении и частоте вращения ротора в неограниченном диапазоне частоты вращения, в том числе и при Гэр =О.

Частота выходного сигнала сумматора 15 частот определяется выражением

Частотный канал 34 имеет релейную характеристику при Е14< f46 на вьио-. де "1", при „ > 1ь н выходе "0"(8)

На выходе 35, фиксирующем момент .равенства частот, появляется импульс, когда выполняется условие

На выходе 36, фиксирующем момент срыва синхронизации, появляется импульс, когда величийа bЧ выходит из зоны Фазового регулирования (0-2Х).

10 К выходу частотного канала 34 подключен инвертор 46 и подключенные к его входу и выходу два формирователя

47 и 48 коротких импульсов и подключенная к их выходам схема ИЛИ 49.

15 При прохождениИ через точку равенст14 1Ь канала 34 изменяется в соответствии с (8) от "1" до "0" или от "0". до ."1" и появляется короткий импульс

2О соответственно на выходе формирователя 48 и 47, который проходит через схему ИЛИ 49 на выход 35. Таким образом, импульс на выходе 35 фиксирует момент равенства частот.

25 Входные сигналы дискриминатора

45 подаются также на счетные триггеры

50 и 51. Выходные сигналы триггера 50 управляют схемами И 53 и 54, на которые подаются короткие импульсы с фор-, ;Е мирователя 52, подключенного к триггеру 51. В зависимости от фазового соотношения сигналов на входах триггеров 50 и 51 импульсы проходят через схему И 53 или 54 и устанавливают триггер 55 соответственно в состояние "1" или "0". При выходе из эоны фазового регулирования (О-27i) триггер 55 переключается. При этом на выходе Формирователя 56 или 57 появляется короткий импульс, который че4О рез схему ИЛИ 58 проходит на выход

Зб. Таврим образом, импульс на выходе

Зб фиксирует момент срыва синхронизации.

45 Импульсный сигнал с выхода Фазово

ro канала 5 поступает на фильтр б, основным элементом которого является интегрирующее RC-звено. Поэтому выходной сигнал фильтра имеет пилооб5О разную Форму .с постоянной составляющей, пропорциональной величине Кз на его входе (фиг. 4). Выходной сигнал фильтра б поступает на инвертор 7. Прямой и инвертированный сиг5 налы поступают на пороговые блоки 8 и 9. В результате воздействия пилообразного сигнала на пороговый блок на выходе его формируются прямоугольные импульсы, коэффициенты заполнения которых (Кззи Кз ) зависят от пос © тоянной составляющей пилообразного входного сигнала и, таким образом, от Кз и, в конечном счете от разности фаз входных сигналов дискриминатора.

Статические характеристики, on4S ределяющие зависимость выходных сигналов пороговых блоков от разности фаз сигналов на входе дискриминатора представлены.на фиг. 5. Благодаря наличию инвертора 7 эти характеристи ки имеют участки с противоположными наклонами, а пороги блоков 8 и 9 настраиваются, например, так, что наклонные участки имеют на фазовой оси (оси абцисС) общую точку У.

В этом случае при фиксированном положении рабочей точки на фазовой оси )0 срабатывает только одно из двух пороговйх блоков.Выкодные сигналы пороговых блоков

8 и 9 поступают. на триггер 10 и логическую схему -ИЛИ 11, характеристи- )5 ки выходных сигналов которых представлены на фнг. 5:.

При приходе импульсов с пороговыХ блоков 8 или 9 триггер 10 устанавливается соответственно в состояние; 20

"1" или "0 "..

Выходные сигналы дискриминатора 4, триггера 10- и схевы ИЛИ 11 поступают на логический блок- 19;

Входящий в него фиксатор 20 момен- 15 та нейтрального фазового положения формирует на своем выходе короткий импульс в момент, когда рабочая точка на фазовой оси проходит через нейтральйое положение, соответствующее точке У (фиг. 5) .

Эпюры, поясняющие работу фиксатора 20, нредставлены на фиг. 6. Эпюры "Выход 16, Вход 4" и "Выход 14, Вход 4" изображают последовательности импульсов с изменяющейся разностью фаз hV. Величина dV определяется выражением н й9= 2М вЂ” >

Т (величины Y. и Т обозначены на фиг. 6) 4()

От триггера делителя 16 на вход дешифратора 37 поступают импульсы, перекрывающие по времени импульсы

"Выход 16, Вход 4", а на вход дешифратора 38 поступает инвертировай- 45 ный сигнал. Импульсы с выхода 14, поступающие на стробируюцие входы дешифраторов .37 и 38,- совпадают по времени сначала с импульсами на входе 37, а потом в связи с изменением аЧ --с импульсами на входе 38. В результате сначала импульсы с выхода дешифратора 37, а потом с выхода дещифратора 38 устанавливают .триггер 42 соответственно в состояние "О" и "1". Триггер 10 переключается, когда дЧ проходит через зна- . чения 03, 2, и в эти моменты времени на выходах формирователей .39 и 40 коротких импульсов появляются импульсы, проходящие далее через схему ИЛЙ 41 на вход схемы И 43.

По другому входу схема И 43 управляется сигналом с выхода триггера 42 так, что, как видно на фиг. 5, сигналы на выходе И 43 появляются толь 65

47 ко при прохождении д М через значение У .

Рассмотрим работу электропривода в целом. В момент включения t 0 (фиг. 7) на выходе запускающего устройства 17 появляется импульс,. который устанавливает триггер 21 в состояние "О". Сигнал О прямого выхода триггера 21 закрывает схемы

И 25 и 26, при этом на выходе схемы

ИЛИ 31 появляется сигнал "О", кото- . рый, поступая на модулирукщий вход силового блока, выключает питание двигателя. Сигнал "1" мнверсиоговыхода триггера 21 открывает схему

И 24, через которую при этом проходят короткие импульсы с источника -33 час- тоты на вход. схемы ИЛИ 30. На другбй вход этой схемы поступают короткие импульсы от источника .18 синхрониэирующего сигнала. На выходе схема

ИЛИ 30 средняя частота равна сумеее входных частот

30 18 + 73 (10) Сигнал (10) поступает на вход сумматора 15 частот.

Как следует из (2), (5) и (10), разность частот входных сигналов дискриминатора. 4 определяется выражением и, s частности, при частоте вращения

В момент Включения Гз =О ар

6r Г а + Гз

N (12) I

В момент включения разность фаз

4Ч- случайная величина и далее меняется в соответствии с величиной hf (фиг. 6) ° т.е. происходит подстройка фазы.

Скачок рабочей точки в -момент t„ от 2f до О соответствует переходу из одной эоны фазового регулирования в соседнюю и не фиксируетси, как это описано выше. A в момент е2, когда рабочая точка проходит через 3F., на выходе фиксатора 20 момента нейтрального фазового положения появляется импульс, который переключает триггер

21 в состояние "1". Указанное переключение триггера 21 вызывает на выходе формирователя- 23 коротких импуль-. сов импульс, который устанавливает триггер: 22 в состояние "1".. Состоя-. ние "1" триггеров 21 и 22 соответствует режиму ФЛЛ. При этом сигнал

"О" инверсного выхода триггера 21 закрывает схему И 24 для прохождения. сигнала от источника 33 частоты, и

995247

12 частота сигнала на выходе схемы ИЛИ 30 определяется теперь равенством

f30 f76 ° ! т.е. на сумматор 15 частот поступает только синхронизирующий сигнал источника 18. Сигналы с триггеров 21 и

22 закрывают также схемы И 26 и 28 и открывают схемы И 25 и 27. Через схемы И 25 и ИЛИ 31 сигнал с выхода схеми ИЛИ 11 проходит на модулирующий вход силового блока 2. Через схемы И 27 ИЛИ 32 сигнал с выхода триггера 10 поступает на реверсирую-. щнй вход силового блока 2. Таким образом, характеристики сигналов на модулирующем и реверсирующем входах силового блока в режиме ФАП имеют вид, показанный на фиг. 4.

Если частота источника синхрони-. зйрующего сигнала равна нулю, т.е. задана нулевая частота вращения, то в момент t двигатель стопорится и работает как электромеханическая пружина, сопротивляясь повороту вала, при этом электромеханический момент

М зависит от оЧ(фиг. 4).

Если при включении задана некоторая частота вращения, то в момент

t> двигатель начинает вращаться, На фиг. 5 показано, что частота синхронизирующеro сигнала f начинает увеличиваться от нуля в момент t .

Соответственно увеличивается частота вращения Гвр

В установившемся режиме ФАП входные частоты дискриминатора 4 равны (13) (14) 14 1Ь

При этом из (14), (2) (5), (13) следует, что (15) ВР pN

На.фиг. 6 сверху показаны эпюры

f g (t ) и Fsp(t ) pN. В установившихся режимах этй эпюры совпадают, а при переходных режимах не совпадают.

На интервале (t 3,t, ) величина Fpp . отслеживает изменение частоты синхронизирующего сигнала

В момент t р величина Ф.щ скачком подучает такое болы-юе приращение, которое электропривод не может от следить без срыва синхронизации. В момент t> рабочая точка проходит через 2 и происходит срыв синхронизации. При этом иа выходе 36 дискриминатора появляется импульс, который переключает триггер 22 в состояние "0" и схемы И 25 и 27 закрываются, а схемы И 26, 28 и 29 открываются. Включается режим ЧАП. Через схемы И 26 и ИЛИ 31 от триггера 21 сигнал поступает на модулирующий вход силового блока и включает полное напряжение питания двигателя. Через схемы И 28 н ИЛИ 32,сигнал (8) с выхода 34 дискриминатора поступает на реверсирующий вход силового блока и задает направление вращения.

Частота вращения быстро (благодаря полному напряжению питания ) увеличивается.

В момент tl частота вращения достигает новой заданной величины, частоты на входах дискриминатора выравниваются и на выходе 35 появляется импульс, который проходит через от15 крытую схему И 29 и переключает триггер 21 в состояние "0". С прямого выхода триггера 21 сигнал "0" проходит через схемы И 26 и ИЛИ 31 на модулирующий вход силового блока 1

20 и выключает питание двигателя. С инверсного выхода триггера 21 сигнал 1 открывает схему H 24 и через нее сигнал источника 33 частоты поступает на вход схемы ИЛИ 30. Теперь на ее

25 выходе частота определяется выраже" нием (10). Равенство входных частот дискриминатора нарушается н проходит быстрая подстройка фазы.

В момент 8, когда рабочая точка

За проходит У, на выходе фиксатора 20 момента нейтрального фазового положения появляется импульс, который переключает триггер 21 в состояние

"1", а он в .свою очередь через формиЗ5 рователь коротких импульсов 23 переключает триггер 22 в состояние "1".

Включается режим ФАП, при котором после окончания переходного процесса устанавливается некоторая пос,О тоянная величина аЧ, соответствующая установившемуся электромеханическоМ моменту и частоте вращения.

Максимальная величина интервала времени (t » t 8) определяется выражением а п к (св — И ц) и (16)

33 где N

50 коэффициент деления делителя 10у

9З вЂ” частота источника 33.

На интервале (t >, te), как указано выше, питание. двигателя выключено и частота вращения уменьшается. Однако, как следует из (16 ), выбрав величину f>3 достаточно:. большой и уменьшив тем самым указанный временный интервал, можно уменьшить величину изменения частоты вр щения так, чтобы обеспечивалось достаточно высокое качество переходного процесса.

Вместо источника 33 частоты может использоваться другой источник с подходящей частотой сигнала, например формирователь 14 или дели65 тели 13 и 16 частоты.

995247

В момент ез частота синхронизирующего сигнала скачком уменьшается до нуля. В момент с„ рабочая точка выходит из зоны Фазового регулирова- ния и на выходе 36, фиксирующем момент срыва синхронизации, появляется импульс, который переключает триггер 22 в состояние "0". и тем самым включается режим ЧАН, как и в момент te . Однако теперь, как следует из (8), через схемы И 28 и ИЛИ 32 с выхода частотного канала 34 диск.риминатора 4 на реверсирукв ий вход силового блока поступает сигнал "0", который реверсирует двигатель, т.е. осуществляется противовклвчение.

Частота вращения, благодаря этому, быстро уменьшается.

В момент t частота вращения достигает заданного нулевого значения.

На выходе 35, фиксирующем момент равенства частот, появляется импульс, который переключает триггер 21 в . состояние "0" и включается подстройка фазы так же, как и в момент t> .

В момент t подстройка фазы заканчивается, и электропривод, как и в момент t>, переходит в стопорный режим. Если после момента t

Действительно, при подаче импуль-. са от источника 18 фаза сигнала на выходе делителя 16 изменяется на величину (19) Таким образом, введение логического блока и его включение обеспечивают дополнительно возможность работы в шаговом режиме и повышают качество переходных процессов.

Формула изобретения

Электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, подключенный к силовому блоку с модулирующим и реверснрующим входами, датчик положения ротора, импульсный частот- дч = 360 {17)

@ и

На эту величину смещается относитель но нейтрального положения У рабочая точка на характеристиках (Фиг. 4 ).

Это вызывает вращающий момент и пово-, рбт вала до компенсации И, т.е, поворот на угол йс(,= (1 8 )

Р

Из (17) и (18) следует, что величина шага равна

360О

HP но-Фазовый дискриминатор, подключен- ные к выходу его фазового канала последовательно фильтр и инвертор, подключенные к выходам фильтра и инвертора два пороговых блока и подключенные к их выходам триггер и ло гическув схему ИЛИ, а также источник синхронизируюшего сигнала, о т л ич а ю щ и и с.я тем, что, с целью расширения функциональных возмож1ц ностей путем получения шагового режима и повышения качества переходных процессов, в него введены генератор тактовых импульсов, первый делитель частоты, вход которого подключен к

15 выходу генератора тактовых импульсов, а выход - к входу датчика положения ротора,. Формирователь сигналов датчика положения ротора, включенный между его выходом и одним из входов зО импульсного частотно-фазового дискриминатора, последовательно соединенные сумматор частот и второй делитель частоты, причем один из входов сумматора подключен к выходу ге25 нератора тактовых импульсов, а первый выход второго делителя частоты соединен с вторым входом импульс-ного частотно-фазового дискриминатора, запускающий. блок и логический

ЗО блок, содержащий фиксатор момента нейтрального фазового положения,. второй и третий триггеры с раздельными входами, формирователь коротких импульсов, шесть логических схем И, 35 вторую, третью и четвертую логические схемы ИЛИ, источник частоты, при этом. первый из входов второй, схеьы ИЛИ подключен к источнику синхронизирующего сигнала, а выход подключен к второму входу сумматора

4 ) частот, выходы третьей и четвертой схем ИЛИ подключены соответственно

;к модулирующему и реверсирующему

1входам силового блока, выход пер вой схемы И соединен с вторым

45:входом второй схемы ИЛИ, а ее входы — с источником частоты и с инверсным выходом второго триггера, выход второй схемы И подключен к первому входу третьей схемы ИЛИ, -а

50 входы - к выходу первой схемы ИЛИ и к прямым выходам второго и третьего триггеров, выход третьей cxew И подключен к второму входу третьей схема ИЛИ, а ее входы — к прямому выходу второго триггера и к инверсному выходу третьего триггера, выход .четвертой схемы И подключен к первому.входу четвертой схемы ИЛИ, а входы подключены к прямым выходам первого и третьего триггеров, выход пя4О той схем И подключен к второму входу четвертой схемы ИЛИ, а входы подклю- чены к инверсному выходу третьего триггера и выходу частотного кана-ла,импульсного частотно-фазового .

65 дискриминатора, выход шестой схемы

99524.7

16

H подключен к второму входу второго триггера, а входы подключены к инверсному выходу третьего триггера и дополнительному выходу импульсного частотно-фазового дискриминатора, 4жксирующему момент равенства частот, первый вход второго триггера подключен к выходу фиксатора момента нейтрального фазового положения, а вход установки в ноль второго триггера подключен к запускакщему блоку, первый.вход третьего триггера связан,=. через формирователь коротких имйульсов с выходом второго триггера, вто рой вход третьего триггера подключен к другому дополнительному выходу t5 импульсного частотно-фазового дискриминатора, фиксирующему момент срыва синхронизации.

2. Электропривод по п.1, о т л и— ч а ю шийся тем, что фиксатор момента нейтрального фазового положения содержит подключенные к второ- му и третьему выходам частот второго делителя частоты, два деажфратора, стробирующие входы которых связаны с формирователем сигнала датчика положения ротора, соединенные с выходами первого триггера, два формирователя коротких импульсов, к выходам которых подключена логическая схема ИЛИ, связанный с выходами дешифраторов триггер с раздельными входами и подключенную к выходам этого триггера и схемы ИЛИ выходную схему И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Смирнов В.A. Синхронизация скорости вращения микроэлектродвигателей постоянного тока от источника задающей частоты с помощью частотнофазового дискриминатора.- В кн.;

Электрические двигатели малой мощности, Киев, "Наукова думка", 1969 °

2. Авторское свидетельство СССР

9 771834, кл. Н 02 Р 5/06, 15.10.80.

99524у

>m юран три

АУ

0w pup+upn) 4

Оя ФМ лжю

М

ЮжгоР Ф;

dxnd

Лют/Ф

ЯгоФ Ф

ЮжИФХ и

8 Щтж ——

Argvdplf о

Aire/ 7

ФыхаУУ

Ало/ ; о

А юАР

f о

Фсв Ф

995247

1(! йй йИ

Puc: 7

Составитель В. Поспелов

Редактор Н. Кешеля Техред Л.Пекарь Корректор М. Коста

Заказ 666/42 Тираж 685 Подписное

ВННН0Н Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП ":Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4