SU1262448A1 - Система регулировани частоты вращени двигател - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к системам автоматического управлени , а именно к системам регулировани  частоты вращени  двигателей. Целью изобретени   вл етс  расщирение диапазона и повышение точности регулировани  частоты вращени . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в систему введена специальна  цепь коррекции, позвол юща  устранить пульсации управл ющего сигнала на входе электродвигател . 2 ил.

Description

Изобретение относится к системам автоматического управления, в частности к системам регулирования частоты вращения двигателей.

Целью изобретения является расширение диапазона и повышение точности регулирования частоты вращения.

На фиг. 1 представлена блок-схема системы; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу системы.

Система содержит сумматор 1, усилитель 2, двигатель 3, импульсный датчик 4 частоты вращения, счетчик 5 импульсов, преобразователь 6 коднапряжение, счетчик 7 импульсов, задающий генератор 8, частотный детектор 9, делитель 10 частоты, усилитель 11, первый 12, второй 13, третий 14 и четвертый 15 формирователи пилообразного напряжения, сумматор 16.

На фиг. 2 обозначено: п - сигнал на выходе задающего генератора 8; сигнал на выходе делителя частоты; £ - сигнал на выходе импульсного датчика 4 частоты вращения; 2 , Э числа на первых выходах счетчиков 7 и 5 импульсов; е - сигнал на выходе преобразователя 6 код - напряжение; θ - постоянная составляющая сигнала е (ее площадь равна площади импульсов сигнала е , поэтому она пропорциональна усредненной по времени разности числе ί. и Q ) ; ж , Л - прямой и инверсный сигналы на втором и третьем выходах счетчика 7 импульсов, имеющие частоту в два раза ниже частоты сигнала S ; , ~ прямой и инверсный сигналы на втором и третьем выходах счетчика 5 импульсов, имеющие частоту в два раза ниже частоты сигнала &;и,к,л,М,н- сигналы на первом, втором, третьем и четвертом входах и выходе сумматора 16; осигнал на втором входе сумматора 1, не имеющий постоянной составляющей, так как площади импульсов выше и ниже оси абсцисс равны между собой, и имеющий одинаковые с сигналом е переменные составляющие, так как длительность и размах импульсов у этих сигналов одинаковы; U - сигнал на выходе сумматора 1, определяемый как разность .сигналов е и о и поэтому ’ 1 равный е , т.е. в = е-о=е.

Система работает следующим образом.

Сигнал а , пройдя через делитель 10 частоты, формирует сигнал , каждый импульс которого изменяет число г в счетчике 7 импульсов на единицу. В преобразователе 6 код - напряжение по числам 1 и 3 формируется сигнал е .

В сумматоре 1 из сигнала е вычитается сигнал о , в результате чего формируется сигнал постоянного тока в , пропорциональный усредненной по времени разности чисел ? и 3 . Пройдя Ю через усилитель 2, этот сигнал управляет двигателем 3. При вращении двигателя 3 датчик 4 формируем импульсы сигнала Ь . Количество этих импульсов пропорционально частоте вращения дви15 гателя 3. Счетчик 5 по каждому импульсу сигнала Ь изменяет число 3 на единицу. В установившемся режиме частоты импульсов сигналов 5 и & равны, усредненная по времени разность чисел 1 и 3 постоянная и пропорциональна частоте вращения двигателя 3. Частота вращения двигателя определена частотой сигнала а . Сигнал о , обес· обеспечивающий подавление пульсаций сигнала в , формируется из сигналов *·., * , ^ПР^И помощи сигнала а .

Из Сигналов ж , * , $ > J формирователями 12 - 15 формируются пилообразные сигналы u , к , диме длитель30 ностью в один период сигналов & , & и постоянным их наклоном. Сумматором 16 из пилообразных сигналов U , К , л ,. м формируется пульсирующий сигнал η путем суммирования сигналов (J , к и вычитания сигналов Л , м , т.е. н = = (U + X ) - (м+л). Сигнал Н.. - пульсирующий прямоугольный. Его частота равна частоте сигналов 3 и , размах обратно пропорционален этой ₄₀ частоте. Пройдя через усилитель 11, •ртот сигнал преобразуется в прямо- , угольный пульсирующий сигнал с постоя иным размахом, равным по размаху сигналу в . Постоянство размаха обведи печивается изменением коэффициента усиления усилителя 11 выходным сигналом частотного детектора, который прямо пропорционален частоте сигнала Я , а следовательно, и частоте сигналов & и Ь . Чем больше коэффициент деления делителя 10, тем выше частота сигнала а , тем выше быстродействие частотного детектора 9. Повышение быстродействия детектора 9 необходимо для устранения запаздывания при управлении коэффициентом усиления усилителем 11 во всем диапазоне скоростей вращения двигателя 3. Измене3 ние частоты вращения двигателя 3 осуществляется изменением частоты задающего генератора 8.

Использование предлагаемой систе- ₅ мы позволяет регулировать частоту вращения двигателя в больших пределах и с более высокой точностью за устранения пульсаций сигнала.

счет управполного ляющего (О

Claims (1)

1 Изобретение относитс  к системам автоматического управлени , в частности к системам регулировани  часто ты вращени  двигателей. Целью изобретени   вл етс  расширение диапазона и повышение точности регулировани  частоты вращени . На фиг. 1 представлена блок-схема системы; на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие работу системы Система содержит сумматор 1, усилитель 2, двигатель 3, импульсньш датчик 4 частоты вращени , счетчик 5 импульсов, преобразователь 6 коднапр жение , счетчик 7 импульсов, задающий генератор 8, частотный детектор 9, делитель 10 частоты, усили тель 11, первый 12, второй 13, трети 14 и четвертый 15 формирователи пило образного напр жени , сумматор 16. На фиг, 2 обозначено: а - сигнал на выходе задающего генератора 8; сигнал на выходе делител  частоты; о сигнал на выходе импульсного датчика 4 частоты вращени ; 2,9числа на первых выходах счетчиков 7 и 5 импульсов; е - сигнал на выходе преобразовател  6 код - напр жение; е - посто нна  составл юща  сигнала е (ее площадь равна площади импульсов сигнала е , поэтому она про порциональна усредненной по времени разности числе г. и9 ), - пр мой и инверсный сигналы на втором и третьем выходах счетчика 7 импульсов имеющие частоту в два раза ниже частоты сигнала S ; -  , ч - пр мой и ин версный сигналы на втором и третьем выходах счетчика 5 импульсов, имеюпщ частоту в два раза ниже частоты сигнала f);u5K,rt,M,H- сигналы на первом, втором, третьем и четвертом входах и выходе сумматора 16; осигнал на втором входе сумматора 1, не имеюш 1й посто нной составл ющей, так как площади импульсов вьш1е и ниже оси абсцисс равны между собой, и имеющий одинаковые с сигналом е пере менные составл ющие, так как длитель ность и размах импульсов у этих сигналов одинаковы; U - сигнал на выходе сумматора 1, определ емый как разность,сигналов е и о и поэтому т.е. п . равньй е Система работает следующим образом . Сигнал о-,пройд  ;- через делитель частоты, формирует сигнал , каждый 8 мпульс которого измен ет число г в счетчик-е 7 импульсов на единицу. В преобразователе 6 код - напр жение по числам Z и 9 формируетс  сигнал е , В сумматоре 1 из сигнала е вычита/етс  сигнал о , в результате чего формируетс  сигнал посто нного тока п , пропорциональный усредненной по времени разности чисел г и 3 . Пройд  через усилитель 2, этот сигнал управл ет двигателем 3. При вращении двигател  3 датчик 4 фopмиpyet импульсы сигнала Ь . Количество этих импульсов пропорционально частоте вращени  двигател  3. Счетчик 5 по каждому импульсу сигнала Ь измен ет число 3 на единицу. В установившемс  режиме частоты импульсов сигналов 5 и Е равны , усредненна  по времени разность чисел и 9 посто нна  и пропорциональна частоте вращени  двигател  3. Частота вращени  двигател  определена частотой сигнала а Сигнал о , обесобеспечивающий подавление пульсаций сигнала е , формируетс  из сигналов , ч. , J при помощи сигнала а Из Сигналов , J 5 J формировател ми 12 - 15 формируютс  пилообразные сигналы и , k , /1 и м с длит ельностью в один период сигналов & , 6 и посто нным их наклоном. Сумматором 16 из пилообразных сигналов U , i , л ,. м формируетс  пульсирующий сигнал п путем суммировани  сигналов U , к и вычитани  сигналов л , /V., т.е. н (U+x) - (м+л). Сигнал пульсирующий пр моугольный. Его частота равна частоте сигналов , размах обратно пропорционален этой частоте. Пройд  через усилитель 11, ртот сигнал преобразуетс  в пр мо- , угольный пульсирующий сигнал с посто  ннь1м размахом, равным по размаху сигналу е . Посто нство размаха обеспечиваетс  изменением коэффициента усилени  усилител  11 выходным сигналом частотного детектора, который пр мо пропорционален частоте сигнала О , а следовательно, и частоте сигналов & и Ь . Чем больше коэффициент делени  делител  10, тем выше частота сигнала О , тем выше быстродействие частотного детектора 9. Повыше ние быстродействи  детектора 9 необходимо дл  устранени  запаздывани  при управлении коэффихщентом усилени  усилителем 11 во всем диапазоне скоростей вращени  двигател  3. Изменение частоты вращени  двигател  3 осу ществл етс  изменением частоты задаю щего генератора 8. Использование предлагаемой системы позвол ет регулировать частоту вра щени  двигател  в больших пределах и с более высокой точностью за счет полного устранени  пульсаций управл ющего сигнала. Формула изобретени  Система регулировани  частоты вра щени  двигател , содержаща  частотный детектор, первый сумматор, после довательно соединенные задающий гене ратор и делитель частоты и последова тельно соединенные второй сумматор, первый усилитель и двигатель, о тличающа с  тем, что, с целью расширени  диапазона и повышени  точности регулировани  частоты вращени , в нее введены четыре формировател  пилообразного напр жени , второй усилитель, первый счетчик импульсов и последовательно соединенные импульсньй датчик частоты вращени , второй счетчик импульсов и преобразователь код - напр жение, причем выход задающего генератора соединен через частотный детектор с первым входом второго усилител , соединенного вторым входом с выходом первого сумматора, выход преобразовател  код - напр жение соединен с первым входом второго сумматора, подсоединенного вторым входом к выходу второго усилител , вал двигател  св зан с импульсным датчиком частоты вращени , входы первого сумматора подключены к выходам соответствующих формирователей пилообразного напр жени , выход делител  частоты соединен с входом первого счетчика импульсов, подсоединенного первым выходом к второму входу преобразовател  код напр жение , входы первого и второго формирователей пилообразного напр жени  подключены соответственно к второму и третьему выходам первого счетчика, входы третьего и четвертого формирователей пилообразного напр жени  - соответственно к второму и третьему выходам второго счетчика импульсов .

Фиг.1