RU2399147C1 - Electric drive - Google Patents

Electric drive Download PDF

Info

Publication number
RU2399147C1
RU2399147C1 RU2009119553/09A RU2009119553A RU2399147C1 RU 2399147 C1 RU2399147 C1 RU 2399147C1 RU 2009119553/09 A RU2009119553/09 A RU 2009119553/09A RU 2009119553 A RU2009119553 A RU 2009119553A RU 2399147 C1 RU2399147 C1 RU 2399147C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
electrically connected
key
input
electric motor
Prior art date
Application number
RU2009119553/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Викторович Борисов (BY)
Виктор Викторович Борисов
Олег Николаевич Жуков (BY)
Олег Николаевич Жуков
Владимир Иванович Кирилин (BY)
Владимир Иванович Кирилин
Сергей Борисович Литвяков (BY)
Сергей Борисович Литвяков
Юрий Тимофеевич Михайлов (BY)
Юрий Тимофеевич Михайлов
Владимир Васильевич Руховец (BY)
Владимир Васильевич Руховец
Original Assignee
Открытое Акционерное Общество "Пеленг"
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 Открытое Акционерное Общество "Пеленг" filed Critical Открытое Акционерное Общество "Пеленг"
Application granted granted Critical
Publication of RU2399147C1 publication Critical patent/RU2399147C1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Direct Current Motors (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: electric drive comprises control unit, electric motor, tachometre generator, at the same time control unit includes two comparators, microprocessor, RS-trigger, integrator, three switches, current generator. Specified elements are electrically connected to each other as specified in invention formula.
EFFECT: increased accuracy of DC motor anchor rotation speed stabilisation in case of supply voltage variation.
2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности к области автоматизированного электропривода (ЭП), и может быть использовано для создания электропривода с постоянной скоростью вращения вала электродвигателя.The invention relates to electrical engineering, in particular to the field of automated electric drive (EP), and can be used to create an electric drive with a constant speed of rotation of the motor shaft.

Известен ЭП с автоматической стабилизацией скорости вращения двигателя [1], содержащий электродвигатель, тахогенератор, блок управления, в качестве которого используется магнитный усилитель, установленный в цепи питания электродвигателя.Known EP with automatic stabilization of the engine speed [1], containing an electric motor, tacho generator, control unit, which is used as a magnetic amplifier installed in the power supply circuit of the electric motor.

При увеличении момента сопротивления на валу электродвигателя, например вследствие уменьшения температуры окружающей среды, уменьшается скорость вращения его ротора и, соответственно, электродвижущая сила (эдс) тахогенератора. При этом разность между задающим напряжением и эдс тахогенератора увеличивается. Это приводит к увеличению степени подмагничивания магнитного усилителя и уменьшению индуктивности его рабочих обмоток. Напряжение на выходе магнитного усилителя возрастает, и скорость вращения ротора, и соответственно вала, электродвигателя увеличивается.When the resistance moment on the motor shaft increases, for example, due to a decrease in the ambient temperature, the rotational speed of its rotor and, accordingly, the electromotive force (emf) of the tachogenerator decrease. In this case, the difference between the reference voltage and the emf of the tachogenerator increases. This leads to an increase in the degree of magnetization of the magnetic amplifier and a decrease in the inductance of its working windings. The voltage at the output of the magnetic amplifier increases, and the speed of rotation of the rotor, and accordingly of the shaft, of the electric motor increases.

Недостатками этого ЭП являются большое отклонение (~10%) скорости вращения вала электродвигателя от стабилизируемого значения и большой занимаемый им объем.The disadvantages of this EA are the large deviation (~ 10%) of the rotational speed of the motor shaft from the stabilized value and the large volume occupied by it.

Меньшее отклонение скорости вращения вала электродвигателя от стабилизируемого значения достигнуто в ЭП [2], являющемся наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату и выбранном в качестве прототипа.A smaller deviation of the rotational speed of the motor shaft from the stabilized value is achieved in the EP [2], which is the closest in technical essence and the achieved result and selected as a prototype.

ЭП содержит электродвигатель постоянного тока ДПР32-Н6-02, кинематически соединенный с тахогенератором, блок управления, в качестве которого используется регулятор скорости РС-0-08-03М и на который подаются гармонические сигналы с тахогенератора.EP contains a DC motor DPR32-N6-02, kinematically connected to the tachogenerator, a control unit, which uses the speed controller RS-0-08-03M and which receives harmonic signals from the tachogenerator.

При этом первый вывод электродвигателя предназначен для подачи на него постоянного напряжения от источника питания, а второй вывод электродвигателя соединен с регулятором скорости РС-0-08-03М.In this case, the first output of the electric motor is designed to supply a constant voltage to it from the power source, and the second output of the electric motor is connected to the speed controller RS-0-08-03M.

Указанный ЭП позволяет стабилизировать скорость вращения вала электродвигателя постоянного тока с отклонением не более 1% от стабилизируемого значения за время, равное или более 5 сек.The specified EP allows you to stabilize the rotation speed of the DC motor shaft with a deviation of not more than 1% of the stabilized value for a time equal to or more than 5 seconds.

Так как указанный ЭП является аналоговым, он не позволяет стабилизировать скорость вращения вала электродвигателя постоянного тока с отклонением менее 1% от стабилизируемого значения. Кроме того, указанный ЭП занимает большой объем, равный 130 см3.Since the specified EA is analog, it does not allow stabilizing the rotation speed of the DC motor shaft with a deviation of less than 1% from the stabilized value. In addition, the specified EP occupies a large volume equal to 130 cm 3 .

Задачей изобретения является повышение точности стабилизации скорости вращения вала электродвигателя постоянного тока и уменьшение объема ЭП.The objective of the invention is to increase the accuracy of stabilization of the rotational speed of the shaft of a DC motor and a decrease in the volume of electric drives.

Сущность изобретения заключается в том, что в электроприводе, содержащем блок управления и электродвигатель, кинематически соединенный с тахогенератором, при этом первый вывод электродвигателя предназначен для подачи на него постоянного напряжения, в отличие от прототипа, блок управления содержит первый и второй компараторы, микропроцессор, RS-триггер, интегратор, первый, второй и третий ключи, генератор тока, при этом выход тахогенератора электрически связан с входом первого компаратора, выход которого электрически связан с входом микропроцессора, выход которого электрически связан с S входом RS-триггера и управляющим выводом второго ключа, неинвертирующий выход RS-триггера электрически связан с управляющим выводом первого ключа, первый вывод которого электрически связан со вторым выводом электродвигателя, а второй вывод предназначен для подачи на него постоянного напряжения, инвертирующий выход RS-триггера электрически связан с управляющим выводом третьего ключа, R вход RS-триггера электрически связан с выходом второго компаратора, неинвертирующий вход которого электрически связан с выходом интегратора, инвертирующий вход которого электрически связан с первыми выводами второго и третьего ключей, а неинвертирующий вход предназначен для подачи на него первого опорного напряжения, инвертирующий вход второго компаратора предназначен для подачи на него второго опорного напряжения и электрически связан через первый резистор со вторым выводом второго ключа и через второй резистор с вторым выводом третьего ключа, электрически связанным также с выходом генератора тока, первый вывод которого электрически связан с первым выводом электродвигателя, а второй вывод электрически связан со вторым выводом первого ключа.The essence of the invention lies in the fact that in an electric drive containing a control unit and an electric motor kinematically connected to the tachogenerator, the first output of the electric motor is designed to supply constant voltage to it, unlike the prototype, the control unit contains the first and second comparators, microprocessor, RS -trigger, integrator, first, second and third keys, a current generator, while the output of the tachogenerator is electrically connected to the input of the first comparator, the output of which is electrically connected to the input of the mic a processor whose output is electrically connected to the S input of the RS-trigger and the control output of the second key, the non-inverting output of the RS-trigger is electrically connected to the control output of the first key, the first output of which is electrically connected to the second output of the electric motor, and the second output is designed to supply a constant voltage, the inverting output of the RS-flip-flop is electrically connected to the control output of the third key, R the input of the RS-flip-flop is electrically connected to the output of the second comparator, the non-inverting input of which is elec It is connected with the integrator output, the inverting input of which is electrically connected to the first outputs of the second and third keys, and the non-inverting input is used to supply the first reference voltage to it, the inverting input of the second comparator is used to supply the second reference voltage to it, and is electrically connected through the first resistor to the second output of the second key and through the second resistor with the second output of the third key, electrically connected also with the output of the current generator, the first output of which is electric and connected to the first terminal of the electric motor, and the second terminal is electrically connected to the second terminal of the first key.

Возможно выполнение интегратора ЭП содержащим операционный усилитель и конденсатор, электрически связанный с инвертирующим входом операционного усилителя и с его выходом.It is possible to perform an integrator EP containing an operational amplifier and a capacitor electrically connected to the inverting input of the operational amplifier and its output.

Выполнение блока управления ЭП содержащим первый и второй компараторы, микропроцессор, RS-триггер, интегратор, первый, второй и третий ключи, генератор тока, электрическое соединение выхода тахогенератора с входом первого компаратора, выход которого электрически связан с входом микропроцессора, выход которого электрически связан с S входом RS-триггера и управляющим выводом второго ключа, электрическое соединение неинвертирующего выхода RS-триггера с управляющим выводом первого ключа, первый вывод которого электрически связан со вторым выводом электродвигателя, а второй вывод предназначен для подачи на него постоянного напряжения, электрическое соединение инвертирующего выхода RS-триггера с управляющим выводом третьего ключа, электрическое соединение R входа RS-триггера с выходом второго компаратора, неинвертирующий вход которого электрически связан с выходом интегратора, инвертирующий вход которого электрически связан с первыми выводами второго и третьего ключей, а неинвертирующий вход предназначен для подачи на него первого опорного напряжения, предназначение инвертирующего входа второго компаратора для подачи на него второго опорного напряжения и электрическое соединение его через первый резистор со вторым выводом второго ключа и через второй резистор с вторым выводом третьего ключа, электрически связанным также с выходом генератора тока, позволяет, во-первых, применить цифровую обработку управляющего сигнала и, таким образом, повысить точность стабилизации скорости вращения вала электродвигателя ЭП, во-вторых, уменьшить занимаемый ЭП объем.The execution of the electronic control unit containing the first and second comparators, microprocessor, RS-trigger, integrator, first, second and third keys, a current generator, an electrical connection of the output of the tachogenerator with the input of the first comparator, the output of which is electrically connected to the input of the microprocessor, the output of which is electrically connected to With the input of the RS-trigger and the control output of the second key, the electrical connection of the non-inverting output of the RS-trigger with the control output of the first key, the first output of which is electrically connected to the second water of the electric motor, and the second output is intended for supplying a constant voltage to it, the electrical connection of the inverting output of the RS flip-flop with the control output of the third key, the electrical connection R of the input of the RS-flip-flop with the output of the second comparator, the non-inverting input of which is electrically connected to the output of the integrator, the inverting input which is electrically connected to the first terminals of the second and third keys, and the non-inverting input is designed to supply the first reference voltage to it, the purpose of the rotary input of the second comparator for supplying a second reference voltage to it and connecting it through the first resistor to the second output of the second key and through the second resistor to the second output of the third key, also electrically connected to the output of the current generator, allows, firstly, to apply digital processing control signal and, thus, to increase the accuracy of stabilization of the speed of rotation of the shaft of the electric motor of the electric motor, and secondly, to reduce the volume occupied by the electric motor.

Возможное выполнение интегратора ЭП содержащим операционный усилитель и конденсатор, электрически связанный с инвертирующим входом операционного усилителя и с его выходом, позволяет реализовать простую схему интегратора.The possible implementation of the integrator EP containing an operational amplifier and a capacitor, electrically connected to the inverting input of the operational amplifier and its output, allows you to implement a simple integrator circuit.

Полезная модель поясняется чертежом.The utility model is illustrated in the drawing.

На чертеже представлена электрическая схема ЭП.The drawing shows an electrical circuit of the electronic circuit.

ЭП содержит электродвигатель 1, в качестве которого используется электродвигатель постоянного тока ДПР32-Н6-02, кинематически соединенный с тахогенератором 2 путем размещения на едином вале ротора его и тахогенератора, и блок управления 3.The electric motor contains an electric motor 1, which uses a DPR32-N6-02 direct current motor kinematically connected to a tachogenerator 2 by placing it and a tachogenerator on a single shaft of the rotor, and a control unit 3.

Блок управления 3 содержит первый и второй компараторы 4 и 5, соответственно, микропроцессор 6, первый, второй и третий ключи 7, 8 и 9, соответственно, RS-триггер 10, интегратор 11, генератор тока 12, первый и второй резисторы 13 и 14, соответственно.The control unit 3 contains the first and second comparators 4 and 5, respectively, the microprocessor 6, the first, second and third keys 7, 8 and 9, respectively, the RS-trigger 10, the integrator 11, the current generator 12, the first and second resistors 13 and 14 , respectively.

Первый вывод электродвигателя 1 предназначен для подачи на него постоянного напряжения от источника питания (на чертеже не показан).The first output of the motor 1 is designed to supply a constant voltage to it from a power source (not shown in the drawing).

Выход тахогенератора 2 электрически связан с входом первого компаратора 4, выход которого электрически связан с входом микропроцессора 6, выход которого электрически связан с S входом RS-триггера 10 и управляющим выводом второго ключа 8.The output of the tachogenerator 2 is electrically connected to the input of the first comparator 4, the output of which is electrically connected to the input of the microprocessor 6, the output of which is electrically connected to the S input of the RS-trigger 10 and the control output of the second key 8.

Неинвертирующий выход Q RS-триггера 10 электрически связан с управляющим выводом первого ключа 7, первый вывод которого электрически связан со вторым выводом электродвигателя 1, а второй вывод предназначен для подачи на него постоянного напряжения от источника питания, инвертирующий выход Q RS-триггера 10 соединен с управляющим выводом третьего ключа 9.The non-inverting output Q of the RS-flip-flop 10 is electrically connected to the control output of the first key 7, the first output of which is electrically connected to the second output of the electric motor 1, and the second output is designed to supply DC voltage from the power source, the inverting output Q of the RS-flip-flop 10 is connected to control output of the third key 9.

R вход RS-триггера 10 электрически связан с выходом второго компаратора 5, неинвертирующий вход которого электрически связан с выходом интегратора 11, инвертирующий вход которого электрически связан с первыми выводами второго и третьего ключей 8 и 9, соответственно, а его неинвертирующий вход предназначен для подачи на него первого опорного напряжения U1 от источника питания (не показан).The R input of the RS flip-flop 10 is electrically connected to the output of the second comparator 5, the non-inverting input of which is electrically connected to the output of the integrator 11, the inverting input of which is electrically connected to the first outputs of the second and third keys 8 and 9, respectively, and its non-inverting input is intended for supply to him first reference voltage U 1 from a power source (not shown).

Инвертирующий вход второго компаратора 5 предназначен для подачи на него второго опорного напряжения U2 от источника питания (не показан) и электрически связан через первый резистор 13 со вторым выводом второго ключа 8 и через второй резистор 14 с вторым выводом третьего ключа 9, электрически связанным также с выходом генератора тока 12, первый вывод которого электрически связан с первым выводом электродвигателя 1, а второй вывод электрически связан со вторым выводом первого ключа 7.The inverting input of the second comparator 5 is designed to supply a second reference voltage U 2 to it from a power source (not shown) and is electrically connected through the first resistor 13 to the second output of the second key 8 and through the second resistor 14 to the second output of the third key 9, also electrically connected with the output of the current generator 12, the first terminal of which is electrically connected to the first terminal of the electric motor 1, and the second terminal is electrically connected to the second terminal of the first key 7.

Возможно выполнение интегратора 11 содержащим операционный усилитель 15 и конденсатор 16, электрически связанный с инвертирующим входом операционного усилителя 15 и с его выходом.It is possible to perform an integrator 11 comprising an operational amplifier 15 and a capacitor 16 electrically connected to the inverting input of the operational amplifier 15 and its output.

Блок управления 3 обеспечивает периодическое импульсное замыкание цепи питания электродвигателя 1 и автоматическую регулировку длительности импульсов замыкания цепи питания электродвигателя 1 для достижения определенной стабилизированной скорости вращения вала электродвигателя 1.The control unit 3 provides periodic pulse closure of the power circuit of the motor 1 and automatic adjustment of the duration of the pulses of the short circuit of the power circuit of the motor 1 to achieve a certain stable speed of rotation of the shaft of the motor 1.

Первый и второй компараторы 4 и 5 выполнены каждый на микросхеме LMV7239M5, микропроцессор 6 выполнен на микросхеме ATMEGA8-16AU, выполняющей программно функции пропорционально-интегрального (ПИ) регулятора, а также аппаратно и программно выполняющей функции широтноимпульсного модулятора (ШИМ).The first and second comparators 4 and 5 are each made on the LMV7239M5 chip, microprocessor 6 is made on the ATMEGA8-16AU chip, which performs software functions of a proportional-integral (PI) controller, as well as hardware and software functions as a pulse width modulator (PWM).

RS-триггер 10 выполнен на двух микросхемах 74HC1G02GW, интегратор 11 выполнен с использованием операционного усилителя TS952ID 15 и конденсатора 16, электрически связанного с инвертирующим входом операционного усилителя 15 и с его выходом, однако возможно и другое выполнение интегратора 11.The RS flip-flop 10 is made on two 74HC1G02GW microcircuits, the integrator 11 is made using the operational amplifier TS952ID 15 and the capacitor 16, which is electrically connected to the inverting input of the operational amplifier 15 and with its output, however, another implementation of the integrator 11 is possible.

Первый ключ 7 включает в себя полевой транзистор 17 типа ZXMN6A08E6 и электрически связанный с его управляющим выводом резистор 18 величиной 10 кОм, ограничивающий ток управления. Второй 8 и третий 9 ключи выполнены на микросхемах ADG719BRTZ.The first switch 7 includes a ZXMN6A08E6 type field effect transistor 17 and a 10 kΩ resistor 18 electrically connected to its control terminal, limiting the control current. The second 8 and third 9 keys are made on ADG719BRTZ chips.

Генератор тока 12 выполнен с использованием операционного усилителя TS952ID, первый вывод которого электрически связан с первым выводом электродвигателя 1, а второй вывод электрически связан со вторым выводом первого ключа 7 и управляется напряжением питания ЭП.The current generator 12 is made using the operational amplifier TS952ID, the first output of which is electrically connected to the first output of the electric motor 1, and the second output is electrically connected to the second output of the first key 7 and is controlled by the supply voltage of the electric drive.

Напряжение источника (не показан) первого опорного напряжения U1 выбрано меньше напряжения источника (на чертеже не показан) второго опорного напряжения U2.The voltage of the source (not shown) of the first reference voltage U 1 is selected less than the voltage of the source (not shown) of the second reference voltage U 2 .

Параллельно электродвигателю постоянного тока ДПР32-Н6-02 1 соединен диод 19, в качестве которого используется диод ZLLS400, защищающий электродвигатель 1 от бросков напряжения при закрывании первого ключа 7.In parallel with the DC motor DPR32-H6-02 1, a diode 19 is connected, which is used as a ZLLS400 diode, which protects the motor 1 from voltage surges when closing the first key 7.

ЭП работает следующим образом.ES works as follows.

Во время работы электродвигателя 1 гармонический сигнал с тахогенератора 2 поступает на первый компаратор 4, который преобразует его в прямоугольные импульсы с частотой следования гармонического сигнала. В микропроцессоре 6 измеряется период следования выработанных первым компаратором 4 прямоугольных импульсов и сравнивается с опорным временным интервалом, соответствующим заданной стабилизируемой скорости вращения вала электродвигателя 1.During operation of the electric motor 1, the harmonic signal from the tachogenerator 2 is fed to the first comparator 4, which converts it into rectangular pulses with a repetition frequency of the harmonic signal. In the microprocessor 6, the repetition period of the rectangular pulses generated by the first comparator 4 is measured and compared with the reference time interval corresponding to a given stabilized rotation speed of the motor shaft 1.

Величина ошибки, пропорциональная разности периода следования указанных прямоугольных импульсов и опорного временного интервала, обрабатывается в микропроцессоре 6 по программе ПИ регулятора, реализованного программно, которая вычисляет величину управляющего воздействия после прихода каждого импульса с тахогенератора 2. Значение величины управляющего воздействия заносится в регистр сравнения ШИМ микропроцессора 6 и после прихода каждого импульса с тахогенератора 2 на выходе ШИМ микропроцессора 6 генерируется сигнальный импульс, длительность которого пропорциональна величине управляющего воздействия. При этом частота следования сигнальных импульсов на выходе ШИМ микропроцессора 6 равна частоте гармонического сигнала с тахогенератора 2.The magnitude of the error, proportional to the difference in the repetition period of the indicated rectangular pulses and the reference time interval, is processed in the microprocessor 6 according to the program of the PI controller, implemented programmatically, which calculates the magnitude of the control action after the arrival of each pulse from the tachogenerator 2. The value of the magnitude of the control action is entered in the PWM comparison register of the microprocessor 6 and after the arrival of each pulse from the tachogenerator 2, a signal pulse is generated at the PWM output of microprocessor 6, for telnost which is proportional to the manipulated variable. In this case, the repetition rate of the signal pulses at the PWM output of the microprocessor 6 is equal to the frequency of the harmonic signal from the tachogenerator 2.

Сигнальный импульс ШИМ микропроцессора 6 поступает на вход S RS-триггера 10 и на управляющий вывод второго ключа 8. При этом на неинвертирующем выходе Q RS-триггера 10 появляется сигнальный импульс, поступающий на управляющий вывод первого ключа 7. Указанный сигнальный импульс через резистор 18 поступает на управляющий вывод полевого транзистора 17 и открывает его.The signal pulse of the PWM of the microprocessor 6 is fed to the input S of the RS-flip-flop 10 and to the control output of the second key 8. At the same time, a signal pulse appears at the non-inverting output Q of the RS-flip-flop 10 to the control output of the first key 7. The specified signal pulse through the resistor 18 is received to the control terminal of the field effect transistor 17 and opens it.

При этом цепь питания ЭП от источника питания замыкается и включается электродвигатель 1.In this case, the power supply circuit of the EA from the power source is closed and the motor 1 is turned on.

Одновременно с выхода микропроцессора 6 сигнальный импульс ШИМ поступает на управляющий вывод второго ключа 8 и включает его, а сигнальный импульс с инверсного выхода Q RS-триггера 10 включает третий ключ 9.Simultaneously with the output of microprocessor 6, the PWM signal pulse is supplied to the control output of the second key 8 and turns it on, and the signal pulse from the inverse output Q of the RS trigger 10 turns on the third key 9.

При этом через инверсный вход интегратора 15 при открывании ключей 8 и 9 начинает течь суммарный ток, являющийся суммой токов через первый 13 и второй 14 резисторы, соответственно, и тока генератора тока 12, управляемого напряжением питания ЭП. При этом выходное напряжение интегратора 15 начинает уменьшаться от начального значения, равного второму опорному напряжению U2.In this case, through the inverted input of the integrator 15, when the keys 8 and 9 are opened, the total current starts flowing, which is the sum of the currents through the first 13 and second 14 resistors, respectively, and the current of the current generator 12, controlled by the supply voltage of the electric drive. In this case, the output voltage of the integrator 15 begins to decrease from the initial value equal to the second reference voltage U 2 .

В промежутке времени от 0 до длительности ТШИМ сигнального импульса ШИМ микропроцессора 6, пока сигнальный импульс с выхода ШИМ микропроцессора 6 равен логической единице и поступает на вход S RS-триггера 10 и на управляющий вывод второго ключа 8, напряжение на выходе интегратора 15 будет уменьшаться, и на момент времени ТШИМ (момент перехода сигнального импульса с выхода ШИМ микропроцессора 6 в состояние логического нуля) выходное напряжение интегратора 15 будет отличаться от U2 на определенную схемой ЭП величину.In the time interval from 0 to the duration T of the PWM of the PWM signal pulse of the microprocessor 6, while the signal pulse from the PWM output of the microprocessor 6 is equal to a logical unit and fed to the input S of the RS flip-flop 10 and to the control output of the second key 8, the voltage at the output of the integrator 15 will decrease , and at time T PWM (the moment of transition of the signal pulse from the PWM output of microprocessor 6 to the state of logical zero), the output voltage of the integrator 15 will differ from U 2 by a value determined by the EP circuit.

В момент времени ТШИМ величина сигнального импульса на выходе ШИМ микропроцессора 6 изменяется от уровня логической единицы до уровня логического нуля. При этом второй ключ 8 выключается, a RS - триггер 10 не изменит своего состояния, поэтому первый ключ 7 будет включен, а электродвигатель 1 продолжит работать.At time T PWM, the magnitude of the signal pulse at the output of the PWM microprocessor 6 varies from the level of the logical unit to the level of logical zero. In this case, the second key 8 is turned off, a RS - trigger 10 will not change its state, so the first key 7 will be turned on, and the motor 1 will continue to work.

После выключения второго ключа 8 напряжение на выходе интегратора 15 начнет увеличиваться и достигнет первоначального уровня U2 в момент времени Тэп, который определяется схемой ЭП из условия стабилизации скорости вращения вала электродвигателяAfter turning off the second switch 8, the voltage at the output of the integrator 15 will begin to increase and will reach the initial level U 2 at time T ep , which is determined by the EP circuit from the condition of stabilization of the rotation speed of the motor shaft

Figure 00000001
Figure 00000001

где Uпит - мгновенное значение напряжение питания ЭП; Е - ЭДС самоиндукции электродвигателя на заданной скорости вращения; Uпит.мах. - максимальное значение напряжения питания ЭП, при котором достигается заданная стабилизируемая скорость вращения вала электродвигателя 1.where U pit is the instantaneous value of the supply voltage of the EA; E - EMF of self-induction of the electric motor at a given rotation speed; U pitmah. - the maximum value of the supply voltage of the EA, at which the specified stabilized speed of rotation of the shaft of the motor 1 is achieved.

При достижении напряжения U2 на выходе интегратора 15 произойдет срабатывание второго компаратора 5, и на его выходе появится сигнал (логическая единица), который сбросит RS-триггер 10 в исходное состояние, что вызовет закрывание первого ключа 7 и обесточивание электродвигателя 1.When the voltage U 2 is reached, the output of the integrator 15 will trigger the second comparator 5, and a signal (logical unit) will appear at its output, which will reset the RS-trigger 10 to its original state, which will cause the first key 7 to be closed and the motor 1 to be switched off.

Таким образом, ЭП обеспечивает питание электродвигателя 1 импульсами, частота которых равна частоте гармонического сигнала с тахогенератора 2, а длительность пропорциональна разности мгновенной и заданной стабилизируемой скоростей вращения вала электродвигателя 1. При этом при колебаниях питающего напряжения, например, в условиях питания от генератора, через несколько секунд после изменения питающего напряжения восстанавливается заданная стабилизируемая скорость вращения вала электродвигателя 1.Thus, the electric motor supplies the electric motor 1 with pulses, the frequency of which is equal to the frequency of the harmonic signal from the tachogenerator 2, and the duration is proportional to the difference between the instantaneous and given stabilized rotational speeds of the motor shaft 1. Moreover, with fluctuations in the supply voltage, for example, under conditions of power from the generator, a few seconds after changing the supply voltage, the specified stabilized rotation speed of the motor shaft 1 is restored.

Так поддерживается определенная заданная стабилизированная скорость вращения вала электродвигателя 1.Thus, a certain predetermined stabilized rotation speed of the shaft of the electric motor 1 is supported.

При этом наличие цифровой обработки сигналов позволяет получить точность стабилизации скорости вращения вала электродвигателя 1 в рассмотренном ЭП не более 0,1% за время 5 сек и более. Объем ЭП составляет 35 см3.Moreover, the presence of digital signal processing allows you to get the accuracy of stabilization of the rotational speed of the shaft of the motor 1 in the considered EA not more than 0.1% for a period of 5 seconds or more. The volume of EP is 35 cm 3 .

Соответственно, в заявляемом ЭП достигается повышение точности стабилизации скорости вращения вала электродвигателя постоянного тока и уменьшение занимаемого объема.Accordingly, in the claimed EP, an increase in the accuracy of stabilization of the rotation speed of the shaft of the DC motor and a decrease in the occupied volume are achieved.

Источники информацииInformation sources

1. Анхимюк В.Л. Теория автоматического управления. - Минск. Вышэйшая школа, 1979. - С.83-86.1. Ankhimyuk V.L. Theory of automatic control. - Minsk. Higher School, 1979. - P.83-86.

2. Прицел-прибор наведения 1К13. Техническое описание и инструкция по эксплуатации 1465.00.00.000ТО. - С.33-35, 100. - Прототип.2. Aiming device 1K13. Technical description and operating instructions 1465.00.00.000TO. - S.33-35, 100. - Prototype.

Claims (2)

1. Электропривод, содержащий блок управления и электродвигатель, кинематически соединенный с тахогенератором, при этом первый вывод электродвигателя предназначен для подачи на него постоянного напряжения, отличающийся тем, что блок управления содержит первый и второй компараторы, микропроцессор, RS-триггер, интегратор, первый, второй и третий ключи, генератор тока, при этом выход тахогенератора электрически связан с входом первого компаратора, выход которого электрически связан с входом микропроцессора, выход которого электрически связан с S входом RS-триггера и управляющим выводом второго ключа, неинвертирующий выход RS-триггера электрически связан с управляющим выводом первого ключа, первый вывод которого электрически связан со вторым выводом электродвигателя, а второй вывод предназначен для подачи на него постоянного напряжения, инвертирующий выход RS-триггера электрически связан с управляющим выводом третьего ключа, R вход RS-триггера электрически связан с выходом второго компаратора, неинвертирующий вход которого электрически связан с выходом интегратора, инвертирующий вход которого электрически связан с первыми выводами второго и третьего ключей, а неинвертирующий вход предназначен для подачи на него первого опорного напряжения, инвертирующий вход второго компаратора предназначен для подачи на него второго опорного напряжения и электрически связан через первый резистор со вторым выводом второго ключа и через второй резистор - со вторым выводом третьего ключа, электрически связанным также с выходом генератора тока, первый вывод которого электрически связан с первым выводом электродвигателя, а второй вывод электрически связан со вторым выводом первого ключа.1. An electric drive comprising a control unit and an electric motor kinematically connected to a tachogenerator, wherein the first output of the electric motor is intended to supply a constant voltage to it, characterized in that the control unit comprises first and second comparators, a microprocessor, an RS-trigger, an integrator, the first, the second and third keys, a current generator, while the output of the tachogenerator is electrically connected to the input of the first comparator, the output of which is electrically connected to the input of the microprocessor, the output of which is electrically connected with S input of the RS-flip-flop and the control output of the second key, the non-inverting output of the RS-flip-flop is electrically connected to the control output of the first key, the first output of which is electrically connected to the second output of the electric motor, and the second output is designed to supply a constant voltage to it, the inverting output RS -trigger is electrically connected to the control output of the third key, R the input of the RS-trigger is electrically connected to the output of the second comparator, the non-inverting input of which is electrically connected to the output of the integrator, invert whose inlet is electrically connected to the first outputs of the second and third keys, and the non-inverting input is designed to supply the first reference voltage to it, the inverting input of the second comparator is designed to supply the second reference voltage to it and is electrically connected through the first resistor to the second output of the second key and through the second resistor - with the second terminal of the third key, electrically connected also with the output of the current generator, the first terminal of which is electrically connected with the first terminal of the electric motor, a second terminal electrically connected to the second terminal of the first key. 2. Электропривод по п.1, отличающийся тем, что интегратор содержит операционный усилитель и конденсатор, электрически связанный с инвертирующим входом операционного усилителя и с его выходом. 2. The drive according to claim 1, characterized in that the integrator comprises an operational amplifier and a capacitor electrically connected to the inverting input of the operational amplifier and its output.
RU2009119553/09A 2008-06-27 2009-05-22 Electric drive RU2399147C1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BY20080863 2008-06-27
BYA20080863 2008-06-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2399147C1 true RU2399147C1 (en) 2010-09-10

Family

ID=42800651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009119553/09A RU2399147C1 (en) 2008-06-27 2009-05-22 Electric drive

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2399147C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2601368C1 (en) * 2015-06-18 2016-11-10 Открытое акционерное общество Московский научно-производственный комплекс "Авионика" имени О.В. Успенского (ОАО МНПК "Авионика") Control system actuator
RU2607490C2 (en) * 2015-06-18 2017-01-10 Открытое акционерное общество Московский научно-производственный комплекс "Авионика" имени О.В. Успенского (ОАО МНПК "Авионика") Control system actuator

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2601368C1 (en) * 2015-06-18 2016-11-10 Открытое акционерное общество Московский научно-производственный комплекс "Авионика" имени О.В. Успенского (ОАО МНПК "Авионика") Control system actuator
RU2607490C2 (en) * 2015-06-18 2017-01-10 Открытое акционерное общество Московский научно-производственный комплекс "Авионика" имени О.В. Успенского (ОАО МНПК "Авионика") Control system actuator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8183807B2 (en) Method of driving DC motor and related circuit for avoiding reverse current
JP5144315B2 (en) Drive circuit for brushless DC motor
JP4295620B2 (en) Stepper motor control device
JP2837528B2 (en) Control method and control device for motor winding current and control signal generator
TWI440297B (en) Method and apparatus for dynamically adjusting a dead time of a brushless direct current motor during a phase change
JPS6126315B2 (en)
US8421390B2 (en) Fan motor control device
RU2399147C1 (en) Electric drive
EP0108732B1 (en) A device for controlling a reluctance motor
US20180234036A1 (en) Programmable Driver For Single Phase Brushless DC (BLDC) Motor With Hall Sensor
JP2004247834A (en) Over-current detection circuit of single phase load subjected to pwm voltage control by mos transistor
JP2010268553A (en) Driver circuit
RU86814U1 (en) ELECTRIC DRIVE
US20220014125A1 (en) Method of controlling a brushless permanent magnet motor
CN107346947B (en) Inverter control circuit with constant pulse width output and operation mode thereof
RU218518U1 (en) SPEED STABILIZATION DEVICE OF SINGLE-PHASE COLLECTOR ELECTRIC MOTOR
RU2256947C1 (en) Frequency adjustment circuit
RU2719629C1 (en) Method for stabilization of single-phase commutator motor rotation frequency
RU158718U1 (en) MICROPROCESSOR CONTROL SYSTEM OF DC MOTOR
SU1617552A1 (en) Method of setting up thyratron motor
JPS60143610A (en) Solenoid driving circuit
JPS6146187A (en) Speed controller of dc motor
KR100226409B1 (en) Driving current control device of switched reluctance motor
RU2020718C1 (en) Pulse-operated speed governor for direct-current motor
SU743149A1 (en) Dc motor rotational speed regulator