CN2216722Y - 一种电磁调速电动机控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种交流电磁调速电动机控制装置，它由转速指令电路、速度调节器、脉冲触发电路、可控硅主回路及频率检测电路、信号合成整形电路、显示表头组成，其特征是设有频率/电压转换电路和信号滤波调整电路。该装置转速取样于测速发电机的频率信号，用户使用时不需校准转速示值；该装置既可配指针式电压表头，又可配位数字式电压表头。该装置具有结构紧凑，电路集成度高，转速显示，控制精度高等特点。

Description

一种电磁调速电动机控制装置

本实用新型涉及一种交流电磁调速异步电动机控制装置。

交流电磁调速异步电动机在结构上有一个与输出轴共轴安装的测速发电机[通常为三相(或单相)中频测速发电机]，用以跟电磁调速电动机控制装置构成转速闭环控制系统。三相(单相)中频测速发电机随转速输出一定频率和一定幅值(电压)的信号，比如三相中频测速发电机在转速为1500转/分时，输出电压为40伏，频率为200周/秒的信号。电磁调速电动机控制装置可以检取电压信号也可以检取频率信号。目前有两种电磁调速电动机控制装置。

一种是转速显示方式为指针式的JD1系列控制装置，是全国统一设计产品，已颁布机械部电工局标准(JB/DQ6211—86)，这是一种量大面广的产品。该系列控制装置转速指示和控制均取样于测速发电机输出的电压信号，转速显示采用指针式电压表头。由于每一只测速发电机输出的电压/转速值因磁钢磁性差异、负载大小等原因而不同，故控制装置上转速表的指示值必须根据实际转速进行校正。JD1系列控制装置的面板上设有转速校正电位器，供用户校正转速示值用。用户在校正时需要用精度较高的轴测式转速表或数字式转速表实测电动机转速，实际上大部分用户不具备实测条件，故转速指示误差很大(通常误差达5％或更大)，因此转速控制也相应偏离了实际值。

另一种是转速数字显示的电磁调速电动机控制装置，如广东省江门市无线电五厂与江门五邑大学联合研制的JD4系列电磁调速电机控制器，这种控制装置转速显示取样于测速发电机的频率信号(频率信号与测速发电机的极对数及转速有关，同样型号的测速发电机的频率/转速值是恒定的。)，并将频率信号整形后作为数字信号，经运算、处理后再译码、驱动数码管显示转速。这种纯数字电路组成的转速数字显示电路，其检测电路部分不能跟指针式(模拟)表头搭配，同时电路复杂、成本高，整机可靠性也难以提高，且不能跟三相测速发电机、单相测速发电机通配。

本实用新型的目的是提供一种显示和控制均取样于测速发电机频率信号，可跟三相、单相测速发电机通配，既可实现指针式转速显示，又可实现数字转速显示的电磁调速电机控制装置。

本实用新型的技术方案是：测速发电机输出的转速信号连接到频率检测电路的输入端，由频率检测电路检出频率/转速信号，频率检测电路的输出端连接到信号合成整形电路的输入端，由信号合成整形电路处理后的频率/转速信号由其输出端连接到F/V(频率/电压)转换电路的输入端，由F/V转换电路变换为电压/转速信号(模拟量)，此电压信号由F/V转换电路的输出端连接到信号滤波调整电路的输入端(滤波器可以是由电感、电容、电阻等构成的各种形式的无源滤波器，也可以是由运放等构成的各种形式的有源滤波器。)进行信号滤波和幅值调整，经滤波和幅值调整后的信号既可连接到指针式电压表头的输入端，指示出转速；也可以连接到由一片A/D转换器和4块LED数码管为主组成的31/2位数字式电压表头的输入端，以数字形式显示出转速；同时，此信号亦作为速度调节器(由比较器和速度调节电路组成)的反馈输入信号用于转速控制。

因为转速取样于测速发电机的频率信号，所以转速示值在出厂时校准后就行，用户在使用时转速示值就不会因每只测速发电机的差异而变化；又因为此检测到的频率信号由F/V转换电路和信号滤波调整电路转换为幅值合适的电压信号，所以就可以配指针式电压表头显示转速，且不必附加转速校正电位器，这就使克服JD1系列控制装置存在的转速指示误差太大的缺陷成为可能。由F/V转换电路和信号滤波调整电路输出的电压/转速信号也可以送到31/2位数字式电压表头显示转速；因31/2位数字式电压表头集成度高，技术很成熟，售价很低，所以就可以使该数显电磁调速电动机控制装置达到简化电路、降低成本、提高可靠性的目的。同时，由F/V转换电路和信号滤波调整电路输出的电压/转速信号还作为速度调节器的反馈信号进行转速控制，所以本控制器的转速控精度高(转速变化率≤0.5％，稳速精度≤0.3％)。

本实用新型有如下明显效果：

1、当配指针式表头时，用户不必校正转速，转速示值误差优于3％(取决于指针式表头本身精度，这里以JD1系列控制装置常用的2.5级表头计算，若表头精度提高，则示值误差会更小)；

2、当配31/2位数字表头时，用户不必校正转速，转速示值误差优于0.2％；

3、三相、单相测速发电机可通配；

4、具有电路集成度高，结构紧凑(安装于DI N标准面框为96×96(mm)的壳体中)等特点。

以下结合实施例及附图对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型的原理方框图。

图2为本实用新型实施例整机电原理图。

参见图1、图2。图2中，运放IC₁：B～IC₁：D、R₁～R₉、C₁～C₃组成频率检测电路；D₁～D₆、运放IC₁：A、R₁₀～R₁₂组成信号合成整形电路；IC₂(时基电路555)、R₁₃～R₁₅、C₄～C₆组成F/V转换电路；R₁₆、R₁₇、R₂₁、C₇、C₈、W₂组成信号滤波调整电路，其中R₁₆、C₇和R₁₇、C₈分别构成第一和第二级滤波器，W₂和R₂₁构成幅值调整器；IC₃(7107)、D₁～D₄(LED)、R₁₈～R₂₀、C₉～C₁₂、W₁组成31/2位数字式电压表头。

频率检测电路有三个输入端分别是R₁、R₂、R₃的第1脚。三相测速发电机(SF)的三个输出端由连接器P₅、P₆、P₇分别连接到频率检测电路的三个输入端。如果是单相测速发电机则是两个输入端，可由连接器P₅、P₆、P₇中的任意两个(另一个浮空就可)连接到R₁、R₂、R₃中的任两个第1脚，此时只要调整幅值调整器的W₂校准转速就可以所以本实用新型具有跟三相测速发电机、单相测速发电机通配的优点。

信号合成整形电路的输出端IC₁：A的1脚连接到F/V转换电路的输入端C₄的1脚；F/V转换电路的输出端IC₂第3脚连接到信号滤波调整电路的输入端R₁₆第1脚，信号经第一级滤波后连接到幅值调整器W₂的第1脚，调整器的输出端即W₂的第3脚分别连接到速度调节器的转速反馈信号输入端R₂₂的第1脚和第二级滤波器的输入端R₁₇的第1脚，经两级滤波后的信号由R₁₇的第2脚连接到31/2位数字式电压表头的输入端IC₃第31脚。

Claims (4)

1、一种电磁调速电动机控制装置，由转速指令电路、速度调节器、脉冲触发电路、可控硅主回路及频率检测电路、信号合成整形电路、显示表头组成，其特征是该装置设有频率/电压(F/V)转换电路和信号滤波调整电路，信号合成整形电路的输出端接到F/V转换电路的输入端，F/V转换电路的输出端接到信号滤波调整电路的输入端，信号滤波调整电路的输出端接到显示表头的输入端。

2、根据权利要求1所述的电磁调速电动机控制装置，其特征在于所说显示表头可有两种：a)一种是指针式电压表头，前述信号滤波调整电路的输出端接到表头的输入端，b)另一种是由单片A/D转换器和4块LED数码管为主组成的31/2位数字式电压表头，前述信号滤波调整电路的输出端接到31/2位数字式电压表的输入端。

3、根据权利要求1所述的电磁调速电动机控制装置，其特征在于所说的频率检测电路有三个输入端，这三个输入端可随意连接到三相测速发电机的三个输出端，也可任取两个输入端随意连接到单相测速发电机的两个输出端，即具有跟三相、单相测速发电机通配的特点。

4、根据权利要求1或2或3所述的电磁调速电动机控制装置，其特征在于所说的F/V转换电路由时基电路555(IC₂)、R₁₃、R₁₄、R₁₅、C₄、C₅、C₆组成，信号滤波调整电路由R₁₆、R₁₇、R₂₁、C₇、C₈、W₂组成，信号合成整形电路的输出端IC₁：A的1脚连到C₄的1脚，IC₂的3脚连接R₁₆的1脚，W₂的3脚同时连接所配的显示表头的输入端和速度调节器的反馈信号输入端R₂₂第1脚。

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