RU1830598C - Бесконтактный регулируемый электропривод - Google Patents

Abstract

Использование: в след щих системах антенны. Сущность: в бесконтактном регулируемом электроприводе схема выделени  частоты вращени  снабжена управл емыми инверторами, компаратором знака пол рности и инвертором. Выходы дифференциаторов соединены с вторыми входами элементов сравнени , включенными между блоками умножени  и усилител ми. Что позвол ет снизить дрейф нул  и температурные погрешности. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности, к электроприводу с регулированием частоты вращени  и реверса и может найти применение в след щих системах антенн, содержащих вентильные электродвигатели .

Целью изобретени   вл етс  повышение точности и качества регулировани  при малых сигналах задатчика частоты вращени .

На чертеже представлена схема бесконтактного регулируемого электропривода.

Бесконтактный регулируемый электропривод содержит двухфазный синхронный электродвигатель 1 с ротором 2 и датчиком 3 положени  ротора в виде вращающегос  трансформатора с ротором 4 и первичной обмоткой 5, имеющие соответственно синусные 6, 7 и косинусные 8, 9  корные обмотки . Электропривод содержит источник 10 сигнала, задатчик 11 частоты вращени , два канала 12, 13 управлени , один из которых содержит блок 14 умножени , фазочув- ствительный выпр митель 15 фильтр 1-6 и усилитель 17, а другой канал управлени  блок 18 умножени , фазочувствительный выпр митель 19, фильтр 20 и усилитель 21. Выходы усилителей 17, 21 подключены к  корным обмоткам 6, 8 синхронного электродвигател . Схема выделени  частоты вращени  электропривода содержит дифференциаторы 22, 23, управл емые инверторы 24, 25, компаратор 26 знака сигнала управлени  и логический инвертор 27.

Выход источника 10 сигнала подсоединен к первым входам фазочувствительных выпр мителей 15, 19 и к первичной обмотке 5 вращающегос  трансформатора 3. синусна  7 и косинусна  9 обмотки которого соот- ветственно через вторые входы фазочувствительных выпр мителей 15, 19, фильтры 16, 20, блоки 14, 18 умножени , усилители 17, 21 св заны с синусной 6 и косинусной 8  корными обмотками двухфазного синхронного электродвигател  1, ротор 2 которого механически св зан с ротором 4 датчика 3 положени  ротора. Вход дифференциатора 22 через управл емый инвертор 42 соединен с выходом фильтра 20, а входдифференцизтора 23 через второй

сл

с

со ы

О

сл о

00

управл емый инвертор 25 - с выходом фильтра 16. Выходы дифференциаторов 22, 23 соединены соответственно со вторыми входами элементов сравнени  28,29,выходами соединенными с суммирующими усилител ми 17, 21. Задатчик 11 частоты вращени  подсоединен ко вторым входам блоков 14, 18 умножени . Управл емые входы управл емых инверторов 24, 25 соединены соответственно с выходом логического инвертора 27 и выходом компаратора 26, вход которого соединен с задатчиком 11 частоты вращени , а выход - со входом логического инвертора 27.

Электропривод работает следующим образом.

Источник 10 сигнала генерирует сигнал Ur переменного тока с угловой частотой со и посто нной амплитудой U, равный Ur Usin ftrt. который поступает на первичную обмотку 5 вращающегос  трансформатора 3 и одновременно подаетс  на вторые входы фазо- чувствительных выпр мителей 15, 19, выполненных, например, на перемножител х аналоговых сигналов. На синусной 7 и косинусной 9 обмотках вращающегос  трансформатора 3 образуютс  напр жени  переменного тока с амплитудами, из- мен ющимис  по синусному и косинусному законам от угла поворота ротора электродвигател , равными:

U U n sin рв sin on; U9 U n cos рв sin wt,

где #-угол поворота ротора 2 электродвигател  1;

n - коэффициент трансформации вращающегос  трансформатора 3;

р - число пар полюсов электродвигател  1 и вращающегос  трансформатора 3.

После перемножени  сигналов источни ка 10 и синусной U и косинусной Ug обмоток и фильтрации на выходах первого 16 и второго 20 фильтров сигналы определ ютс  выражени ми:

1

Uie 2 2 n sln р 0 U2o Uancos р 0j

(1)

При вращении ротора 2 электродвигател  1 с угловой частотой угол в измен етс  во времени # Qt(2)..

Запишем выражение (1) с учетом выражени  (2):

Ui6 U2nsinp Qt

20 Ту U2 П COS р Qt

Дл  управлени  электродвигателем 1 по скорости и направлению вращени  эти сигналы перемножаютс  в первом 14 и втором 18 блоках умножени  с сигналом управлени  Uy, поступающим с задатчиком 13 частоты вращени  в виде напр жени  посто нного тока заданного уровн  и знака пол рности,

В результате перемножени  на выходе блоков 14, 18 умножени  напр жени  определ ютс  выражени ми:

Ui4 -UyU2ns n pQt

25

Ui2 j Uy U2 n cos p Qt

На суммирующих входах суммирующих усилителей 17, 21 из этих напр жений вычитаютс  напр жени  обратной св зи U22 и U23, сформированные дифференциаторами 22, 23 в сочетании с управл емыми инверторами 24, 25, компаратором 26 знака сигнала управлени  и логическим инвертором 27 из сигналов Uie и U20, поступающих с фильтров 16 и 20.

Напр жени  на выходах дифференциаторов 22, 23 при соответствующем знаке пол рности сигнала управлени  определ ютс  выражени ми:

45

U22 jpQRCU2nslnpQt; U23 pQRCU2ncospQt

Как видно, амплитуды этих сигналов линейно завис т от угловой частоты Q вращени  ротора 2 электродвигател  1, что и требуетс  от сигналов обратной св зи по скорости.

На выходах первого 17 и второго 21 суммирующих усилителей сигналы, которые подаютс  на  корные обмотки 6 и 8 электродвигател  1, определ ютс  выражени ми:

Ui K(Un - U22) 1/2 KU2 л (Uy

-pQRC)sln pQt

U21 K(Uie - U23) - 7f KU2 n (Uy -pQRCJcos p Qt

где К - коэффициент усилени  суммирующих усилителей.

Амплитуды этих сигналов завис т от управл ющего сигнала Uy задатчика 11 частоты вращени  и угловой частоты Q вращени  ротора 2 электродвигател  1. Этим обеспечиваетс  управление скорости вращени  ротора 2 электродвигател  1 в электроприводе , охваченном обратной св зью по частоте вращени  ротора 2.

Таким образом, схема бесконтактного регулируемого электропривода позвол ет обеспечить введение отрицательной обратной св зи по скорости вращени  ротора электродвигател  при использовании информации от датчика положени  ротора, что, в свою очередь, позвол ет отказатьс  от использовани  тахогенератора, выполненного в виде двухфазного синхронного генератора, и св занных с ним элементов схемы и тем самым упростить конструкцию электропривода при одновременном снижении его стоимости.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Бесконтактный регулируемый электропривод , содержащий двухфазный синхронный электродвигатель, синусно-косинусный датчик положени  ротора, установленный

   на валу указанного электродвигател , два канала управлени , каждый из которых содержит блок умножени  и усилитель, выходом подключенный к одной из  корных

   обмоток синхронного электродвигател , первые входы блоков умножени  объединены , схему выделени  частоты вращени , снабженную двум  дифференциаторами, эадатчик частоты вращени  и два элемента

   сравнени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и качества регулировани  при малых сигналах задатчика частоты вращени , схема выделени  частоты вращени  снабжена двум  упрэвл емыми инверторами, выходами соединенными с входами дифференциаторов, силовыми входами - с выходами синусно-косинусного датчика положени  ротора, последовательно соединенными компаратором знака пол рности и инвертором, выход которого подключен к управл ющему входу одного управл емого инвертора, управл ющий вход другого управл емого инвертора подключен к выходу компаратора знака пол рности , входом соединенного с выходом задатчика частоты вращени , подключенным к объединенным первым входам блоков умножени  каналов управлени , выходы которых соединены с первыми входами элементов сравнени , вторые входы которых подключены к выходам дифференциаторов соответственно, а выходы элементов сравнени  подключены к входам соответствующих усилителей каналов управлени .