RU187266U1 - Стабилизированный электропривод - Google Patents

Стабилизированный электропривод Download PDF

Info

Publication number
RU187266U1
RU187266U1 RU2018143345U RU2018143345U RU187266U1 RU 187266 U1 RU187266 U1 RU 187266U1 RU 2018143345 U RU2018143345 U RU 2018143345U RU 2018143345 U RU2018143345 U RU 2018143345U RU 187266 U1 RU187266 U1 RU 187266U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frequency
output
input
pulse
circuit
Prior art date
Application number
RU2018143345U
Other languages
English (en)
Inventor
Алексей Владимирович Бубнов
Алина Наилевна Четверик
Александр Николаевич Чудинов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" (ОмГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" (ОмГТУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" (ОмГТУ)
Priority to RU2018143345U priority Critical patent/RU187266U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU187266U1 publication Critical patent/RU187266U1/ru

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P7/00Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
    • H02P7/06Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
    • H02P7/18Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
    • H02P7/24Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices
    • H02P7/28Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P7/00Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
    • H02P7/06Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
    • H02P7/18Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
    • H02P7/24Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices
    • H02P7/28Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
    • H02P7/282Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling field supply only
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P7/00Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
    • H02P7/06Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
    • H02P7/18Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
    • H02P7/24Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices
    • H02P7/28Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
    • H02P7/285Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only
    • H02P7/292Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only using static converters, e.g. AC to DC

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

Предложен стабилизированный электропривод, в котором блок задания частоты состоит из высокочастотного генератора, выход которого подключен к первому входу делителя частоты и к первому входу блока управления делителем частоты, второй вход которого является входом блока задания частоты, а выход подключен к второму входу делителя частоты, выход которого является выходом блока задания частоты. Достигаемый технический результат – возможность перехода электропривода с одной угловой скорости на другую без размыкания внутреннего контура системы автоматического управления, что позволяет уменьшить время переходного процесса. 1ил.

Description

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована в системах передачи и воспроизведения информации, а также в обзорно-поисковых и сканирующих системах.
Известно устройство для стабилизации скорости вращения ротора электродвигателя постоянного тока (А.С. № 1280685, опубл. 30.12.1986г.), содержащее электродвигатель постоянного тока, подключенный к выходу усилителя мощности, датчик частоты вращения двигателя, задающий генератор, соединенный с входом программируемого делителя частоты и первым входом преобразователя период-код, второй вход которого также является входом второго формирователя коротких импульсов и подключен к выходу датчика частоты вращения, первый формирователь коротких импульсов вход которого подключен к выходу программируемого делителя частоты, а выход ко второму входу первого элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с выходом четвертого элемента И-НЕ, входы которого через инверторы подключены к выходам реверсивного счетчика, одновременно подключенным к входам третьего элемента И-НЕ, выход которого подключен к второму входу второго элемента И-НЕ, первый вход которого подключен к выходу второго формирователя коротких импульсов, а выход соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика, вычитающий вход которого подключен к выходу первого элемента И-НЕ, а установочный вход которого через одновибратор подключен ко второму выходу устройства сравнения, первый информационный вход которого подключен к первому выходу преобразователя период-код, а второй информационный вход является информационным входом программируемого делителя частоты и подключен к выходу блока формирования кода периода задания, ключ, первый вход которого подключен к первому выходу устройства сравнения, второй вход является вторым входом четвертого элемента И-НЕ, а выход подключен к входу усилителя мощности.
Недостатками этого устройства являются:
1) пульсация скорости вращения электропривода во время поддержания заданной скорости в связи с применением релейного режима работы;
2) необходимость применения преобразователя период-код и устройства сравнения высокой точности и быстродействия.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому устройству является стабилизированный электропривод (А.С.№ 1624649, опубл. 30.01.1991г.), содержащий электродвигатель, на валу которого расположен импульсный датчик частоты вращения, блок задания частоты, последовательно соединенные импульсный частотно-фазовый дискриминатор, статический преобразователь, выход которого подключен к якорной обмотке электродвигателя, два формирователя коротких импульсов и последовательно соединённые блок сравнения частот и одновибратор, выход которого подключен к третьему входу импульсного частотно-фазового дискриминатора, первый и второй входы которого через формирователи коротких импульсов подключены соответственно к выходам блока задания частоты и импульсного датчика частоты вращения, первый и второй входы блока сравнения частот подключены соответственно к выходам первого и второго формирователей коротких импульсов, а блок сравнения частот выполнен в виде схемы И, схемы ИЛИ-НЕ и двух счетчиков импульсов, причем первый и второй входы схемы И объединены соответственно с первым и вторым входами схемы ИЛИ-НЕ и являются соответственно первым и вторым входами блока сравнения частот, выход схемы И подключен к синхровходу первого счетчика импульсов и входу нулевой установки второго счетчика импульсов, синхровход которого подключен к выходу схемы ИЛИ-НЕ, а выход – к входу нулевой установки первого счетчика импульсов, выход которого является выходом блока сравнения частот.
Недостатком этого устройства является размыкание внутреннего контура системы автоматического управления при переходе с одной угловой скорости на другую, что требует повторной синхронизации.
Техническим результатом полезной модели является возможность перехода электропривода с одной угловой скорости на другую без размыкания внутреннего контура системы автоматического управления, что позволяет уменьшить время переходного процесса.
Данный технический результат достигается тем, что в известном стабилизированном электроприводе, содержащем электродвигатель, на валу которого расположен импульсный датчик частоты вращения, блок задания частоты, последовательно соединенные импульсный частотно-фазовый дискриминатор, статический преобразователь, выход которого подключен к якорной обмотке электродвигателя, два формирователя коротких импульсов и последовательно соединённые блок сравнения частот и одновибратор, выход которого подключен к третьему входу импульсного частотно-фазового дискриминатора, первый и второй входы которого через формирователи коротких импульсов подключены соответственно к выходам блока задания частоты и импульсного датчика частоты вращения, первый и второй входы блока сравнения частот подключены соответственно к выходам первого и второго формирователей коротких импульсов, а блок сравнения частот выполнен в виде схемы И, схемы ИЛИ-НЕ и двух счетчиков импульсов, причем первый и второй входы схемы И объединены соответственно с первым и вторым входами схемы ИЛИ-НЕ и являются соответственно первым и вторым входами блока сравнения частот, выход схемы И подключен к синхровходу первого счетчика импульсов и входу нулевой установки второго счетчика импульсов, синхровход которого подключен к выходу схемы ИЛИ-НЕ, а выход – к входу нулевой установки первого счетчика импульсов, выход которого является выходом блока сравнения частот согласно заявляемому техническому решению, блок задания частоты состоит из высокочастотного генератора выход которого подключен к первому входу делителя частоты и к первому входу блока управления делителем частоты, второй вход которого является входом блока задания частоты, а выход подключен к второму входу делителя частоты, выход которого является выходом блока задания частоты.
Сущность технического решения пояснена на чертеже, где на фиг. приведена функциональная электрическая схема предлагаемого устройства.
Стабилизированный электропривод содержит блок задания частоты 1, импульсный частотно-фазовый дискриминатор 2, статический преобразователь 3, электродвигатель 4, импульсный датчик частоты вращения 5, формирователи импульсов 6 и 7, блок сравнения частот 8, одновибратор 9. Блок сравнения частот 8 выполнен в виде схемы И 10, схемы ИЛИ-НЕ 11, двух счетчиков импульсов 12 и 13. Блок задания частоты 1 выполнен в виде высокочастотного генератора 14, делителя частоты 15 и блока управления делителем частоты 16.
В устройстве последовательно соединены импульсный частотно-фазовый дискриминатор 2 и статический преобразователь 3, выход которого подключен к якорной обмотке электродвигателя 4, на валу которого расположен импульсный датчик частоты вращения 5. Выход блока сравнения частот 8 подключен к входу одновибратора 9, выход которого подключен к третьему входу импульсного частотно-фазового дискриминатора 2. Первый вход импульсного частотно-фазового дискриминатора 2, объединенный с первым входом блока сравнения частот 8, через формирователь импульсов 6 подключен к выходу блока задания частоты 1. Выход блока задания частоты 1 является выходом делителя частоты 15. Первый вход делителя частоты 15 объединен с первым входом блока управления делителем частоты 16 и подключен к выходу высокочастотного генератора 14. Второй вход делителя частоты 15 подключен к выходу блока управления делителем частоты 16. Второй вход блока управления делителем частоты 16 является входом блока задания частоты 1. Второй вход импульсного частотно-фазового дискриминатора 2, объединенный с вторым входом блока сравнения частот 8, через формирователь импульсов 7 подключен к выходу импульсного датчика частоты вращения. Первый и второй входы первой схемы И 10 объединены соответственно с первым и вторым входами схемы ИЛИ-НЕ 11 и являются соответственно первым и вторым входами блока сравнения частот 8. Синхровход счетчика импульсов 12 объединен с входом нулевой установки счетчика импульсов 13 и подключен к выходу схемы И 10. R-вход счетчика импульсов 12 подключен к второму Q2 выходу счетчика импульсов 13, синхровход которого подключен к выходу схемы ИЛИ-НЕ 11. Второй Q2 выход счетчика импульсов 12 является выходом блока сравнения частот 8.
Стабилизированный электропривод работает следующим образом.
При включении питания двигатель 4 начинает разгоняться до синхронной скорости. При этом на блок управления делителем частоты 16 подается значение коэффициента деления N делителя частоты, который совместно с высокочастотным генератором 14 обеспечивают формирование на выходе делителя частоты 15 сигнала с частотой
Figure 00000001
пропорциональной заданной угловой скорости электродвигателя 4. Формирователь импульсов 6 обеспечивает формирование прямоугольного импульсного сигнала
Figure 00000002
по переднему фронту сигнала
Figure 00000001
, требуемой для работы корректной работы ИЧФД 2 длительности. На входы ИЧФД 2 поступают сигнал задания
Figure 00000003
с выхода формирователя импульсов 6, и сигнал обратной связи
Figure 00000004
, поступающий с выхода импульсного датчика частоты вращения 5 через формирователь импульсов 7, формирующий импульс
Figure 00000005
по переднему фронту импульса
Figure 00000006
. При включении питания частота
Figure 00000007
значительно превышает частоту
Figure 00000008
, что определяет высокий уровень сигнала на выходе дискриминатора 2, который, поступая на вход статического преобразователя 3, усиливающего и преобразующего управляющий сигнал в требуемый ток в обмотках электродвигателя 4, обеспечивает разгон электродвигателя 4 с максимальным ускорением.
Блок сравнения частот 8 служит для определения момента времени, когда ошибка по угловой скорости
Figure 00000009
становится меньше
Figure 00000010
, и для формирования в этот момент времени сигнала fвых, который через одновибратор 9 осуществляет разблокировку импульсного частотно-фазового дискриминатора 2 в пропорциональный режим работы. Одновибратор 9 служит для формирования импульса заданной длительности, исключающего возможность переключения дискриминатора 2 в режим насыщения сразу после его разблокировки при прохождении двух импульсов
Figure 00000011
между двумя импульсами
Figure 00000012
и обеспечивающего дальнейшую работу дискриминатора 2 в пропорциональном режиме по переднему фронту входного импульса.
Работа электропривода при переходе со скорости на скорость происходит следующим образом. Если разница между начальной и конечной заданной угловой скоростью меньше
Figure 00000010
, то отработка рассогласования по угловой скорости происходит без размыкания контура управления путем простого переключения делителя частоты на работу с новым коэффициентом деления.
При малых значениях коэффициента деления N (в области высоких частот вращения) изменение выходной частоты fоп при изменении N на единицу может превышать допустимое значение (разница между начальной и конечной заданной угловой скоростью при этом получается больше
Figure 00000010
). Разница между начальной и конечной заданной угловой скоростью определяется в блоке управления делителем частоты 16. В этом случае предлагается использовать промежуточные значения частоты fоп , соответствующие дробным значениям коэффициента деления N. Их предлагается получать путем поочередного переключения между Ni и Ni+1 , отличающимися на 1. В блоке управления делителем частоты 16, исходя из начальной и конечной угловой скорости, параметров электродвигателя, просчитывается [Бубнов, А. В. Способ регулирования синхронно-синфазного электропривода при ступенчатом изменении сигнала задания частоты вращения / А. В. Бубнов, Т. А. Бубнова // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. – 2010. – № 1. – С. 44-48.] требуемая последовательность изменения коэффициентов деления N', необходимая для организации переходного процесса без размыкания контура управления. Далее, рассчитанная последовательность изменения коэффициентов деления N' подается на делитель частоты 15. На выходе делителя частоты 15 формируется импульсный сигнал частоты fоп , который обеспечивает плавный разгон (торможение) электропривода без выхода из пропорционального режима работы.
В результате в стабилизированном электроприводе обеспечивается переход электропривода с одной угловой скорости на другую без размыкания внутреннего контура системы автоматического управления.
Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет уменьшить время переходного процесса, за счет введения в него высокочастотного генератора, делителя частоты и блока управления делителем частоты.

Claims (1)

  1. Стабилизированный электропривод, содержащий, электродвигатель, на валу которого расположен импульсный датчик частоты вращения, блок задания частоты, последовательно соединенные импульсный частотно-фазовый дискриминатор, статический преобразователь, выход которого подключен к якорной обмотке электродвигателя, два формирователя коротких импульсов и последовательно соединённые блок сравнения частот и одновибратор, выход которого подключен к третьему входу импульсного частотно-фазового дискриминатора, первый и второй входы которого через формирователи коротких импульсов подключены соответственно к выходам блока задания частоты и импульсного датчика частоты вращения, первый и второй входы блока сравнения частот подключены соответственно к выходам первого и второго формирователей коротких импульсов, а блок сравнения частот выполнен в виде схемы И, схемы ИЛИ-НЕ и двух счетчиков импульсов, причем первый и второй входы схемы И объединены соответственно с первым и вторым входами схемы ИЛИ-НЕ и являются соответственно первым и вторым входами блока сравнения частот, выход схемы И подключен к синхровходу первого счетчика импульсов и входу нулевой установки второго счетчика импульсов, синхровход которого подключен к выходу схемы ИЛИ-НЕ, а выход – к входу нулевой установки первого счетчика импульсов, выход которого является выходом блока сравнения частот, отличающийся тем, что блок задания частоты состоит из высокочастотного генератора, выход которого подключен к первому входу делителя частоты и к первому входу блока управления делителем частоты, второй вход которого является входом блока задания частоты, а выход подключен к второму входу делителя частоты, выход которого является выходом блока задания частоты.
RU2018143345U 2018-12-07 2018-12-07 Стабилизированный электропривод RU187266U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018143345U RU187266U1 (ru) 2018-12-07 2018-12-07 Стабилизированный электропривод

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018143345U RU187266U1 (ru) 2018-12-07 2018-12-07 Стабилизированный электропривод

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU187266U1 true RU187266U1 (ru) 2019-02-27

Family

ID=65479640

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018143345U RU187266U1 (ru) 2018-12-07 2018-12-07 Стабилизированный электропривод

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU187266U1 (ru)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2318758A1 (de) * 1972-04-14 1973-10-31 Automated Energy Systems Inc Verfahren und einrichtung zur ueberwachung von energie-verbrauchersystemen
US4605885A (en) * 1984-08-07 1986-08-12 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Method of controlling rotation speed of motor
RU2462809C1 (ru) * 2011-05-20 2012-09-27 Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Омский Государственный Технический Университет" Стабилизированный электропривод
RU2467465C1 (ru) * 2011-10-25 2012-11-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" Стабилизированный электропривод
RU143608U1 (ru) * 2014-03-25 2014-07-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" Стабилизированный электропривод
RU163831U1 (ru) * 2016-02-09 2016-08-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" Стабилизированный электропривод

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2318758A1 (de) * 1972-04-14 1973-10-31 Automated Energy Systems Inc Verfahren und einrichtung zur ueberwachung von energie-verbrauchersystemen
GB1432674A (en) * 1972-04-14 1976-04-22 Automated Energy Systems Inc Adjusting energy systems
US4605885A (en) * 1984-08-07 1986-08-12 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Method of controlling rotation speed of motor
RU2462809C1 (ru) * 2011-05-20 2012-09-27 Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Омский Государственный Технический Университет" Стабилизированный электропривод
RU2467465C1 (ru) * 2011-10-25 2012-11-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" Стабилизированный электропривод
RU143608U1 (ru) * 2014-03-25 2014-07-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" Стабилизированный электропривод
RU163831U1 (ru) * 2016-02-09 2016-08-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" Стабилизированный электропривод

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4136308A (en) Stepping motor control
SU552913A3 (ru) Устройство дл управлени шаговым двигателем
USRE31229E (en) Stepping motor control
RU187266U1 (ru) Стабилизированный электропривод
RU2467465C1 (ru) Стабилизированный электропривод
RU2462809C1 (ru) Стабилизированный электропривод
RU188026U1 (ru) Стабилизированный электропривод
US4737700A (en) Method and circuit for driving a stepping motor
RU143608U1 (ru) Стабилизированный электропривод
RU113095U1 (ru) Стабилизированный электропривод
SU1624649A1 (ru) Стабилизированный электропривод
RU163922U1 (ru) Синхронно-синфазный электропривод
RU145048U1 (ru) Устройство для согласования углового положения синхронно-вращающихся валов электродвигателей постоянного тока
RU163831U1 (ru) Стабилизированный электропривод
SU1522176A1 (ru) Дискретный пропорционально-интегральный регул тор скорости вращени
RU2422978C1 (ru) Синхронно-синфазный электропривод
RU178668U1 (ru) Синхронно-синфазный электропривод
RU1836804C (ru) Электропривод с частотно-токовым управлением
SU1390764A1 (ru) Вентильный электропривод
SU932402A1 (ru) Способ измерени скорости вращени асинхронного двигател
KR910013678A (ko) 스텝핑 모터의 드라이브 콘트롤러
SU809055A1 (ru) Дискретный электропривод
SU1328920A2 (ru) Гистерезисный электропривод
Dewan et al. Slip speed control in an induction motor drive with a phase locked loop
SU1661951A1 (ru) Электропривод посто нного тока