SU1059649A1 - Устройство дл регулировани абсолютного скольжени частотно-управл емого асинхронного электропривода - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ АБСОЛЮТНОГО СКОЛЬЖЕНИЯ ЧАСТОТНО-УПРАВЛЯЕМОГО АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА , содержащее дискретный датчик частоты вращени , задахщий генератор дл  управлени  частотой питани  двигател  привода,, интегратор сингналов отклонени  скольжени  и узел сравнени  частот, выход которого соединен с входом интегратора, выхсад которого соединен с входом задающего генератора , а выходы задающего генератора и датчика частоты вращени  со цинены с информсщионными входами узла сравнени  частот, отличающеес   тем, что, с целью повьвиени  точности регулировани  и упрощени , узел сравнени  частот содержит реверсивный счётчик, дешифратор, таймер и элемент пам ти, информационные входы реверсивного счетчика  вл5потс  входами узла сравнени  частот, а, выходы счетчика подключены к входам дешифратора, выход которого через элемент пам ти соединен с входом интегратора, при § этом выходы таймера соединены с yci-a (Л новочным входом реверсивного счетчика и состробирующим входом элемента пам ти.

Description

СП

со

Oti 4i

Изобретение относитс  к электротехнике и предназначено дл  использо вани  в схемах частотно-управл емого асинхронного электропривода, преимущественно в тех случа х, когда тре- буетс  точное поддержание неизменного абсолютного скольжени  при измен ющейс  в широких пределах частот враг.ени  двигател  привода. Известно устройство дл  регулиров ни  абсолютного скольжени , используемое в схемах частотно-управл емог асинхронного электропривода, в котором сигнал дискретного датчика часто ты вращени  преобразуетс  в аналоговую форму, суммируетс  с посто нным аналоговым сигналом, пропорциональны заданной частоте абсолютного склоьже ни , а полученный суммарный сигнал ВНОВЬ преобразуетс  в задающем генераторе в частоту периодических импульсов , которые поступают в статический преобразователь, питающий пер менным токсм двигатель привода, и определ ют тем самым ч.астоту питани  двигател  ij . Недостаток устройства состоит В том, что оно не может быть применено р электроприводах с относительно малым скольжением, где требуетс  высок точность подц,ер.жаНи  последнего. Это объ сн етс  тем, что в таких устройствах осуществл етс  двойное преобразование частоты: сначала из дискретной формы в аналоговую, а затем (после суммировани ) сигнал вновь преобразуетс  в дискретную форму. Этим преобразовани м неизбежно сопут ствуют погрешности (главным образом из-за временной нестабильности вход  щих в преобразователи конденсаторов) Погрешность абслютного скольжени  : получаемого как разность двух близки по значению неточных величин (частота питани  и частота вращени ), может достигать сотен и более процентов . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемснлу  вл етс  лстройство дл  регулировани  абсолют ного скольжени  частотно-управл емого асинхронного электроприв.ода. Устройство содержит дискретный датчик частоты враицени , задающий генератор , узел сравнени  частот (дис. ткретный вычитатель частоты), лнтегратор сигналов отклонени  «скольже-ни , а также цепь измерени  отклонени  скольжени , состо щую из одновибратора , стабилизатора напр жени , фильтра, задатчика сйольжени  и узла сравнени  аналоговых сигналов (сумматора). Выходной сигнал устройства в виде импульсов частоты питани  поступает на статический преобразовате1 , питающий переменным токе асинхронный, двигатель, а частота вращени  вала двигател  измер етс  упом нутым датчиком. Характерной особенностью этого, устройства, позволившей с лцественно повысить точность поддержани  скольжени  по сравнению с другими известными устройствами,  вл етс  наличие замкнутого контура регулировани  скольжени  (обратна  св зь по aбcoлютнo y ско.пьжению) и наличие астатического звена - интегратора 2 . Однако,в данной схеме сохран етс  заметна  погрешность поддерживаемо- го уровн  абсолютного скольжени , обусловлбшна  тем, что здесь в дискретной форме (т.е. с весьма небольшой погр€Я11ностью) осуществл етс  только выделение последовательности импульсов скольжени , тогда как усреднение частоты скольжени , и ее измерение (сравнение с заданной величиной ) производ тс  в аналоговой форме. В результате погрешность ширины импульса одновибратора, погрешность амплитуды этого импульса за счет отклонени  выходного напр жени  стабилизатора, погрешность задатчика скольжени  и погрешность узла сравнени  частот ариф1у1етически суммируют и вход т в общую погрешность, скольжени . Кроме того, необходимость преобразовани  дискретных импульсов скольжени  в аналоговую форму и необходимость последующих операций над аналоговым сигналом приводит к усложнению устройства. Цель изобретени - - повышение точности регулировани  и упрощени  устройства . ,.. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  регулировани  абсолютного скольжени  частотно-управл емого асинхронного электропривода , содержащем дискретный датчик частоты вращени , задающий генератор дл  управлени  частотой питани  двигател  привода, интегратор сигналов отклонени  скольжени  и узел сравнени  частот, выход которого соединен с входом интегратора, выход которого соединен с входом задающего генератора, а выходы заг дающего генератора и датчика частоты вращени  соединены с информационными входами узла сравнени  частот, после ,дний составлен из реверсивного счетчика, таймера, дешифратора и элемента пам ти, причем информационные входы реверсивного счетчика  вл ютс  входами узла сравнени  частот, а выходы сметчика подключены к входг1м дешифратора, выход которого через элемент пам ти соединен с входом интегратора, при выходы таймера соединены с установочным входом реверсивного счетчика и со стробирующим входом элемента пам ти. ria чертеже представлена функциональна  блок схема устройства дл  регулировани  абсолютного скольжени  частотно-управл емого асинхронного электропривода. Устройство дл  регулировани  абсолютного скольжени  частотно-управл емого электропривода включает датчик 1 частоты вращени  и эадагаций генератор 2, выходы которых соединены с информационными, входами узла 3 сравнени  частот и включакнцего реверсивный счетчик 4, выходы которого соединены с входами дешифратора 5, таймер б, выходы которого соединены с установочным входом реверсивного счетчика 4 и со стробир у1ацим входом элемента 7 пам ти, информационный вход которого соединен с выходом дешифратора Ь, а выход -с входом интег ратора 8, выход которого соединен с входом задающего генератора 2. Ревер сивный счетчик может быть выполнен на основе JK-илиD-триггеров или может быть применен однокорпусный интегральный реверсивный счетчик. При необходимости на входе счетчика может быть включено одно из известных устройств, осуществл ющих разделени во времени импульсов двух сравниваемых частот., В качестве.дешифратора может быть использована интегргшьна  схема тип многовходного И; с входам дешифрато ра могут быть присоединены в той или иной ксадбинации (в зависимости от требуемой величины скольжени ) пр мы или инверсные выходы разр дов счетчика . В качетсве элемента пам ти может быть использованоВ -триггер, на информационный вход которого поступае сигнгш даиифратора (в виде логическ го нул  или единицы), а на стробиру щий вход-импульс команды записи с выхода таймера. В качестве таймера может быть использовано .мультивибратор любого типа , а при необходимЬсти поддержани  скольжени  с очень высокой точностью - кварцевый генератор. В-качестве дискретного датчика частоты вращени  может быть использовано датчик любого известного типа; электромеханический, фотомеханический , синхронный тахогенератор и др. Интегратор может быть выполнен на полупроводниковом операционнсм усилителе, включенном по схеме интегрирующего усилител  с конденсатором в цепи обратной св зи, причем кажда  поступающа  команда Ма ло должна приводить к дозированному подзар ду конденсатора, а кгркда  команда Много - к дозирован ному его разр ду. В качетсве задающего генератора может быть использован любой из известных преобразователей напр жени  в частоту, причем от него требуетс  высокой точности, поскольку его с иибка не входит в погрешность скольжени  . Устройство работает следующим образом . Датчик J частоты вращени  подает на вход вычитани  счетчика 4 последовательность импульсов, частота повторени  которых равна или пропорциональна частоте вращени  двигател  9, а задающий генератор 2 подает на вход сложени  4 последовательность импульсов,.частота повторени  которых равна или пропорциональна частоте напр жени  питани  двигател  9. В данный момент в реверсивном счетчике 4 оказываетс  записанным число, равное разности количества импульсов частоты питани , поступгиощих на, вход с мс 4ента начала счета, и количество поступивших за это .же врем  импульсов частоты вращени . Этому числу в каждый данный момент соответствует на выходе дешифратора 5 Уровень логического нул  или логической единицы. По периодически поступающей на стробирук ций вход, элемента 7. пам ти команде таймера 6 сигнал, имеющийс  в этот момент на выходе дешифратора 5, записываетс  вэлемент 7 пам ти, где и остаетс  в виде уровн  логического нул  или логической единицы на период времени до поступлени  следунзщей команды таймера 6, по которой производитс  перезапись. Непосред(ственно за каждой перезаписью таймер б выдает -ксманду на установочный вход счетчика 4. По этой команде счетчик устанавливаетс  в исходное (в частном случае - нулевое) положение. Двум возможным логическим уровн м на выходе элемента 7 пам ти соответствует положительное (Много) или отрицательное (Мало) отклонени  фактической величины скольжени  от заданного уровн . В зависимости от знака отклонени  интегратор 8, соединенный с выходом элемента пам т, получает дозированную, положительную или отрицательную порцию энергии, в результате, чего про- исходит соответствующее увеличение или уменьшение выходного аналогового сигнала интегратора 8, и, как следствие, измен етс  уровень частоты задакжцего генератора 2 и пропорционально ему - выходна  частота статаческого преобразовател  10, т.е. частота питани  двигател , что равносильно соответствующему изменению величины скольжени . При наличии замкнутого контура регулировани  абсолютного скольжени  и при наличии в контуре астатического звена .(интегратора 8) погрешности задающего генератора 2 и

интегратора 8 не вли ют на уровень поддерживаемого скольжени , который определ етс  только точностью измерени  фактического скольжени , т.е. только разр дностью счетчика 4, которую можно увеличивать, и погрешностью таймера 6, котора  при необходимости , может быть сделана достаточно малой. Поскольку вьаделение импульсов скольжени , усреднение частоты повторени  этих импульсов и оценка уровн  частоты скольжени  производ тс  непосредственно в узле сравнени  частот, отпадает необходимость в использовании имеющихс  в известном устройстве узлов, св занных с выделением и обработкой аналоговых сигналов, что приводит к существенном упрощению конструкции .

Рассмотренное устройство с реверсивным сч:етчиком, дешифратором, злементом пам ти и таймером, используемым дл  выделени , усреднени , измерени  и оценки частоты скольжеви , позвол ет повысить точность регулировани  (снизить погрешность на пор док или более) и упростить схему за счет устранени  узлов, св занных с преобразованием дискретного сигнала в аналоговую форму и последующей обработкой аналогового сигнала (одновибратор, стабилизатор напр жени , фильтр, задатчик скольжени , сумматор), по сравнению с базовым объектом,прин тым за прототип

10

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ АБСОЛЮТНОГО СКОЛЬЖЕНИЯ ЧАСТОТНО—УПРАВЛЯЕМОГО АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА, содержащее дискретный датчик частоты вращения, задающий генератор для управления частотой питания двигателя привода,, интегратор сингналов отклонения скольжения и узел сравне ния частот, выход которого соединен с входом интегратора, выход которого соединен с входом задающего генератора, а выходы задающего генератора и датчика частоты вращения соединены с информационными входами узла сравнения частот, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности регулирования и упрощения, узел сравнения частот содержит реверсивный счётчик, дешифратор, таймер и элемент памяти, информационные входы реверсивного счетчика являются входами узла сравнения частот, а, выходы счетчика подключены к входам дешифратора, выход которого через элемент памяти соединен с входом интегратора, при § этом выходы таймера соединены с устач'

   SU .... 1059649 новочным входом реверсивного счетчика и со'стробирующим входом элемента памяти.