PL160839B1

PL160839B1 - Set point shaping system

Info

Publication number: PL160839B1
Application number: PL28185389A
Authority: PL
Inventors: Aleksander Dziadecki; Janusz Grzegorski; Jozef Skotniczny
Original assignee: Akad Gorniczo Hutnicza
Priority date: 1989-10-13
Filing date: 1989-10-13
Publication date: 1993-04-30
Also published as: PL281853A1

Abstract

Układ do kształtowania sygnału zadającego, znamienny tym, że ma wejście prostownika ideowego dwupołówkowego (M) połączone z jednym wejściem komparatora pierwszego (KI), którego drugie wejście jest połączone z napięciem odniesienia (Ui), a wyjście tego komparatora łączy się z jednym wejściem funktora logicznego (FI) i poprzez inweiter (I) z jednym wejściem funktora logicznego drugiego (F2), a natomiast drugie wejścia tych funktorów logicznych są połączone z wyjściem komparatora drugiego (K2), którego jedno wejście połączone jest z wyjściem prostownika idealnego dwupołówkowego (M), a drugie z napięciem odniesienia (Ua), a sygnały logiczne zadanego kierunku występują na wyjściach funktorów logicznych (FI, F2).A circuit for shaping a set point signal, characterized in that it has an input of a full-wave ideal rectifier (M) connected to one input of a first comparator (KI), the second input of which is connected to a reference voltage (Ui), and the output of this comparator is connected to one input of a logical functor (FI) and via an inverter (I) to one input of a second logical functor (F2), while the second inputs of these logical functors are connected to the output of the second comparator (K2), one input of which is connected to the output of a full-wave ideal rectifier (M) and the other to the reference voltage (Ua), and the logical signals of the set direction appear at the outputs of the logical functors (FI, F2).

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ do kształtowania sygnału zadającego, współpracujący z układem regulacji napędów wymagających sygnału analogowego określającego wartość prędkości obrotowej i sygnału logicznego kierunku obrotów. Układ znajduje zastosowanie między innymi w regulacji nawrotnego układu napędowego z przekształtnikiem częstotliwości.The subject of the invention is a setpoint shaping system cooperating with a drive control system requiring an analog signal determining the rotational speed value and a logical direction of rotation signal. The system is used, among others, in the regulation of a reversing drive system with a frequency converter.

Znane są i stosowane do regulacji napędów wymagających zadawania sygnału analogowego oraz sygnału logicznego kierunku obrotów, układy stanowięce zespół osobnych dwóch bloków: bloku kształtującego sygnał analogowy i bloku kształtującego sygnał logiczny. Sygnał analogowy jest wypracowywany przez potencjometr zasilany napięciem stałym, natomiast sygnał logiczny kierunku otrzymywany jest z ręcznego przekształtnika występującego jako osobne urządzenie lub też sprzężonego mechanicznie z potencjometrem zadającym analogowy sygnał prędkości.Circuits which constitute a set of two separate blocks: a block shaping the analog signal and a block shaping the logic signal are known and used for the control of drives requiring an analog signal and a logic signal of the direction of rotation. The analog signal is generated by a potentiometer supplied with a direct voltage, while the logic signal of the direction is obtained from a manual converter that acts as a separate device or mechanically coupled with a potentiometer that sets the analog speed signal.

Układy takie są kłopotliwe w obsłudze i nie nadają się do regulacji automatycznej.Such systems are cumbersome to operate and are not suitable for automatic control.

Znany jest też z polskiego opisu patentowego nr 139 765 układ zadajnika napięć, zwłaszcza do nawrotnego sterowania silnika prądu stałego, spełniający jednocześnie rolę bezstykowego przełącznika napięć zadających. W układzie tym wejścia sygnałowe generatorów funkcji z diodą idealną są połączone z osobnymi suwakami potencjometru sprzężonego, który jest połączony ze źródłem napięcia zasilającego, zaś wejście polaryzujące generatorów funkcji z diodą idealną są połączone z wyjściami regulowanych źródeł napięć polaryzujących. Zadajnik taki umożliwia poprzez zmianę położenia potencjometru sprzężonego zmianę kierunku i wartości obrotów silnika prądu stałego zasilanego z przekształtnika. Przekształcenie potencjometru sprzężonego w kierunku (+ ) o kąt większy niż strefa nieczułości powoduje załączenie odpowiedniego generatora funkcji i związanego z nim wyserowania poprzez układy zapłonowe odpowiedniej grupy tyrystorów dla jednego kierunku obrotów silnika, zaś przekręcenie potencjometru w kierunku (-) powoduje w efekcie przeciwne obroty silnika.Also known from the Polish patent specification No. 139 765 is a voltage generator system, especially for the reversible control of a DC motor, which also plays the role of a contactless setpoint voltage switch. In this arrangement, the signal inputs of the ideal diode function generators are connected to separate sliders of the coupled potentiometer which is connected to the supply voltage source, and the polarizing input of the ideal diode function generators are connected to the outputs of the regulated bias voltage sources. By changing the position of the coupled potentiometer, such a setting device enables the change of the direction and the value of rotation of the DC motor supplied from the converter. Conversion of the coupled potentiometer in the (+) direction by an angle greater than the insensitivity zone causes the activation of the appropriate function generator and the associated activation of the appropriate thyristor group through the ignition systems of the appropriate group of thyristors for one direction of engine rotation, and turning the potentiometer in the (-) direction results in opposite engine rotations .

Układ ten nie nadaje się do zastosowania w napędzie prądu przemiennego z przemiennikiem częstotliwości, gdyż nie wypracowuje logicznych sygnałów kierunku obrotów oraz wymaga stosowania potencjometru sprzężonego.This system is not suitable for use in an AC drive with a frequency converter, because it does not develop logical signals of the direction of rotation and requires the use of a coupled potentiometer.

Istota układu do kształtowania sygnału zadającego polega na tym, że ma wejście prostownika idealnego dwupołówkowego połączone z jednym wejściem komparatora pierwszego, którego drugie wejście jest połączone z napięciem odniesienia Ui, a wyjście łączy się z jednym wejściem funktora logicznego pierwszego i równocześnie poprzez inwerter z jednym wejściem funktora logicznego drugiego. Drugie wejścia funktora logicznego są połączone z wyjściem drugiego komparatora, którego jedno wejście połączone jest z wyjściem prostownika idealnego dwupołówkowego, a drugie z napięciem odniesienia U2. Sygnał analogowy wartości prędkości występuje na wyjściu prostownika idealnego dwupołówkowego, a sygnały logiczne zadanego kierunku obrotów występują na wyjściach funktorów logicznych.The essence of the setpoint shaping system is that it has an input of an ideal two-wave rectifier connected to one input of the first comparator, the second input of which is connected to the reference voltage Ui, and the output to one input of the first logic functor and simultaneously through an inverter with one input logical functor of the second. The second inputs of the logic functor are connected to the output of the second comparator, one input of which is connected to the output of the ideal half-wave rectifier, and the other to the reference voltage U2. The analog signal of the speed value occurs at the output of the ideal half-wave rectifier, and the logic signals of the given direction of rotation occur at the outputs of the logic functors.

160 839160 839

Dzięki takiemu rozwiązaniu kształtownika sygnału zadającego możliwa jest praca układu napędowego w automatycznych układach regulacji, gdzie prędkość obrotową i kierunek obrotów określa jeden sygnał o zmiennej polaryzacji. Przy tym zarówno szerokość jak i położenie względem zera strefy martwej, czyli zatrzymania napędu, może być łatwy sposób, także automatycznie, regulowana wielkością napięcia odniesienia.Thanks to this solution of the set signal shaper, it is possible to operate the drive system in automatic control systems, where the rotational speed and direction of rotation are determined by one signal of variable polarization. In this case, both the width and the position relative to the zero of the dead zone, i.e. the stop of the drive, can be easily, also automatically, regulated by the value of the reference voltage.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku przedstawiającym schemat blokowy układu.The subject of the invention is shown in the embodiment in the drawing showing a block diagram of the system.

Wejście prostownika idealnego dwupołówkowego M jest połączone z jednym wejściem komparatora pierwszego KI. Drugie wejście komparatora pierwszego KI jest połączone z napięciem odniesienia Ui zaś wyjście łączy się z jednym wejściem funktora logicznego pierwszego FI i równocześnie poprzez inwertor I z jednym wejściem funktora logicznego drugiego F2. Drugie wejście funktorów logicznych FI, F2 są połączone z wyjściem komparatora drugiego K2, którego jedno wejście połączone jest z wyjściem prostownika M, a drugie z napięciem odniesienia U2.The input of the ideal full-wave rectifier M is connected to one input of the first comparator KI. The second input of the first comparator KI is connected to the reference voltage Ui and the output is connected to one input of the first logic functor FI and simultaneously through the inverter I to one input of the second logic functor F2. The second input of the logic functors FI, F2 are connected to the output of the second comparator K2, one input of which is connected to the rectifier output M, and the other to the reference voltage U2.

Sygnał Uwe o zmiennej polaryzacji ulega wyprostowaniu w prostowniku M. Otrzymany w ten sposób sygnał Uwy ma wartość bezwzględną równą wartości bezwzględnej sygnału Uwe, natomiast polaryzację dodatnią, to znaczy niezależną od polaryzacji sygnału Uwe- Jednocześnie sygnał wejściowy Uwe jest porównywany w komparatorze pierwszym K1 z sygnałem odniesienia Ui, który zazwyczaj jest równy zeru. Przy takim warunku napięcie wyjściowe komparatora pierwszego KI przyjmuje wartość dodatnią dla dodatnich sygnałów Uwe i ujemną dla ujemnych sygnałów Uwg. W komparatorze drugiego K2 porównywany jest zawsze dodatni sygnał Uwy z prostownika M z dodatnim sygnałem odniesienia U2. Gdy wartość sygnału Uwy jest mniejsza od wartości napięcia odniesienia U2, to sygnał wyjściowy komparatora drugiego K2 ma polaryzację dodatnią i powoduje powstanie na obu wyjściach funktorów logicznych FI i F2 sygnałów logicznego zera. Wzrost wartości sygnału wyjściowego Uwy ponad wartość napięcia odniesienia U2 odblokowuje funktory logiczne FI i F2 i na wyjściu jednego z nich pojawia się sygnał jedynki logicznej. Tak więc jedynka logiczna powstanie na wyjściu funktora logicznego pierwszego FI, jeżeli napięcie wyjściowe komparatora pierwszego KI będzie miało wartość dodatnią, co odpowiada dodatniej wartości sygnału wejściowego Uwe. Ujemna polaryzacja sygnału wejściowego Uwe za pośrednictwem komparatora pierwszego KI i inwertora I spowoduje powstanie jedynki logicznej na wyjściu funktora logicznego drugiego F2. Sygnały logiczne na wyjściach funktorów logicznych FI, F2 są zanegowane względem siebie z wyjątkiem stanu, gdy funktory FI, F2 są blokowane dodatnim sygnałem wyjściowym komparatora drugiego K2.The signal Uwe with variable polarization is rectified in the rectifier M. The signal Uwy obtained in this way has an absolute value equal to the absolute value of the signal Uwe, and the polarization is positive, i.e. independent of the signal polarization Uwe- At the same time, the input signal Uwe is compared in the first comparator K1 with the signal Ui reference, which is usually zero. Under such a condition, the output voltage of the first comparator KI assumes a positive value for positive Uwe signals and negative value for negative Uwg signals. In the second comparator K2, the positive signal Uwa from the rectifier M is always compared with the positive reference signal U2. When the value of the signal Uwy is smaller than the value of the reference voltage U2, the output signal of the second comparator K2 has a positive polarity and causes the formation of logical zero signals on both outputs of the logic functors F1 and F2. An increase in the value of the output signal Uwy over the value of the reference voltage U2 enables the logical functors FI and F2 and the output of one of them shows the signal of logical one. Thus, a logical one will be created at the output of the logic functor FI, if the output voltage of the first comparator KI will have a positive value, which corresponds to the positive value of the input signal Uwe. Negative polarity of the input signal Uwe through the first comparator KI and the inverter I will result in the formation of a logical 1 at the output of the logical functor F2. The logic signals on the outputs of the logic functors F1, F2 are inverted to each other except for the state when the functors F1, F2 are blocked by the positive output signal of the second comparator K2.

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 złDepartment of Publishing of the UP RP. Circulation of 90 copies. Price: PLN 10,000

Claims

Patent claim

Set point shaping circuit, characterized in that it has an input of a full-wave rectifier (M) connected to one input of the first comparator (KI), the second input of which is connected to the reference voltage (Ui), and the output of this comparator is connected to one input of the functor logic (Fl) and through the inverter (I) with one input of the second logic functor (F2), while the other inputs of these logic functors are connected to the output of the second comparator (K2), one input of which is connected to the output of the ideal two-wave rectifier (M) and the second with the reference voltage (U2), and the logic signals of the given direction appear at the outputs of the logic functors (Fl, F2).