Claims (1)
4 4 Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в прецизионных автоматизированных электроприводах. Цель изобретени - повышение быстродействи электропривода. На фиг. 1 представлена структурна схема электропривода, реализующего предлагаемый -способ; на фиг. 2 - структурна схема блока определени фазоого рассогласовани ; на фиг. 3 - фазовые .ии движени привода дл известн-fx и предлагаемых способов; на фиг. 4 - зависимость относительного времени фазировани от относительного момента нагрузки двигател . Электропривод содержит (фиг. 1) опорный генератор 1, подключенный к одному входу первого логического элемента 2 совпадени , выход которого соединен с одним входом импульсного частотно-фазового дискриминатора 3, другой вход которого подключен к выходу второго логического элемента 4 совпадени . К первому входу второго логического элемента 4 подключен выход .импульсного датчика 5 частоты, который вместе с датчиком 6 положени установлен на валу двигател 7. Последовательно соединенные импульсный частотно-фазовый дискриминатор 3, усилительно-корректирующее устройство 8, двигатель 7 и датчик 5 образуют контур 9 фазовой автоподстройки частоты вращени .двигател 7, который замыкаетс или размыкаетс блоком 10 определени фазового рассогласовани по сигналам с дополнительного выхода опорного генератора 1 FO, датчика Рд и с выхода дискриминатора 3 у через элементы 2 и 4 путем их блокировки. Первый вход блока 10 определени фазового рассогласовани подключен к выходу датчика 6 положени , второй - к другому выходу опорного генератора 1, третий - к выходу дискриминатора 3, а два выхода блока 10 подключены к другим входам логических элементов 2 и 4. Блок 10 (фиг. 2) определени фазового рассогласовани содержит логический блок 11, элемент 12 сравнени , управл емый ключ 13, вычислительный блок 14, блок 15 индикации синхронизации, запоминающий элемент 16, логический элемент НЕ 17. Два входа логического блока 11 образуют первый и второй входы блока 10 определени фазового рассогласовани . Первый вход управл емого ключа 13, вход логического элемента НЕ 17 и блока 15 индикации синхронизации образуют третий вход блока 10 определени фазового рассогласовани . Выход логического элемента НЕ 17 подключен к второму входу управл емого ключа 13, выход которого подключен к управл ющему входу вычислительного блока 14, а вход последнего подключен к первому выходу логического блока 11 (первому входу элемента 12 сравнени , два выхода которого образуют выходы блока 10 определени фазового рассогласовани ). Второй выход логического блока 11 подключен к второму входу элемента 12 сравнени , третий выход логического блока 11 подключен к третьему входу управл емого ключа 13. Выход вычислительного блока 14 через запоминающий элемент 16 подключен к третьему входу элемента 12 сравнени , управл ющий вход запоминающего элемента 16 подключен к выходу блока 15 индикации синхронизации . Кривые 18 и 19 иллюстрируют движение привода по известным способам, крива 20 - по предлагаемому способу. Электропривод работает следующим образом . Опорный генератор 1 подает синхроимпульсы частоты fo через открытый элемент 2 на первый вход дискриминатора 3 и опорные импульсы фазировани частоты FO, равной заданной частоте вращени электродвигател 7, на первый вход блока 10 определени фазового рассогласовани . До начала фазировани сигналы на обоих выходах блока 10 открывают логические элементы 2 и 4, через которые замыкаетс контур 9 фазовой автоподстройки частоты вращени двигател 7. Логический блок 11 (фиг. 2) определ ет текущее фазовое рассогласование ф(1) опорных импульсов частоты FO и выходных импульсов датчика 6 положени частоты Рд, поступающих на его второй вход, а запоминающий элемент 16 в момент выдачи команды блоком 15 индикации синхронизации запоминает его с коэффициентом , определ емым вычислительным блоком 14 по сигналу с дискриминатора 3 (Y или у). В момент начала фазировани to, определ емый блоком 15, логический блок 11 формирует сигнал, определ ющий направление отработки приводом начального фазового рассогласовани и подает его на элемент 12 сравнени и управл емый ключ 13, который пропускает сигнал Y или у на один вход вычислительного блока 14. При фазовом рассогласовании импульсов частот Ро и Рд, не превышающем л, сигнал на выходе логического блока 11 обеспечивает в первую очередь блокировку прохождени на дискриминатор 3 частотного сигнала foe, а затем fo и выдачу в вычислительный блок 14 сигнала Y. что соответствует сначала разгону, а затем торможению привода. В противном случае () сперва блокируетс сигнал fo, затем foe и в вычислительный блок 14 выдаетс сигнал Y что соответствует последовательным во времени режимам торможени и разгона в процессе фазировани электропривода. Инвертирование сигнала дискриминатора 3-у обеспечивает логический элемент 17. Далее элемент 12 сравнени сравнивает текущее значение фазовой ошибки ф(1) со значением, наход щимс в запоминающем элементе 16 (фо7 или фо) и в момент их равенства инвертирует сигналы на своих выходах е и d, тем самым обеспечива переключение привода с одного режима на другой. Скважность сигнала на выходе дискрими натора 3 электропривода в установившемс режиме 7(1-Мн/Млв), а скважность проинвертированного сигнала Y -|(1+Мн/Мдв). Очевидно, что разгон и торможение привода при фазировании происход т с различными ускорени ми (при ог раничении потребл емого тока) ат ар(1 -f ), Mst-Mi, где BT-ускорение привода на этапе торможени ; ар -ускорение привода на этапе разгона; Ми- момент нагрузки; Мдв - момент двигател . Поскольку смена режимов (точка переключени ) определ етс по фазовой координате согласно фпер --|-(l:f Мн/Мдв), то движение привода из любой точки оси абсцисс соответствует оптимальному по быстродействию процессу с учетом момента нагрузки, так как регулируема координата (фазовое рассогласование) и координата управлени (ускорение привода) св заны операцией двойного интегрировани . Врем фазировани по предлагаемому способу равно 1ф tr-ftp A/f- . Мзь-ьМ где IT-длительность этапа торможени ; tp-длительность этапа разгона. Из этого уравнени можно записать -i , Маь4-М . где t0 f 2/Фо/ар - длительность процесса фазировани по известному способу. Фиг. 4 нагл дно показывает преимущества предлагаемого способа. Действительно , при изменении момента нагрузки от О до Мдв длительность процесса фазировани сокращаетс на 30% по сравнению с известным способом. Таким образом, благодар формированию двигательного и тормозного режимов э.тектропривода с разными ускорени ми при ограничении тока потреблени повыщаетс быстродействие электропривода. Формула изобретени Способ фазировани вращающегос вала электродвигател , при котором формируют последовательности импульсов опорной частоты и импульсов, поступающих с датчика положени ротора электродвигател , сравнивают их, определ ют величину и знак фазового рассогласовани межДу указанными импульсами, формируют напр жение , пропорциональное заданному значению тока потреблени двигател , определ ют врем , соответствующее достижению фазовой координаты величин фпер -|-(1-Мн/Мдй), где Мн - момент нагрузки; Мдв - момент двигател , от величины фо первоначального фазового рассогласовани , и затем в соответствии со знаком первоначального фазового рассогласовани перевод т электродвигатель из двигательного в тормозной режим или наоборот, отличающийс тем, что, с целью повыщени быстродействи , при положительном фазовом рассогласовании -(-фо указанных последовательностей импульсов прекращают подачу последовательности импульсов опорной частоты в момент, соответствующий достижению фазовой координатой величины Vnep -у(1-М„/М„), возобновл ют подачу последовательности импульсов опорной частоты и прекращают подачу импульсов, поступаюп.их с датчика положени ротора электродвигател , возобновл ют подачу поСочедней последовательности импульсов в момент, соответствующий отработке валом электродвигател фазового рассогласовани с заданной точностью, при отрицательном фазовом рассогласовании -фо указанных последовательностей импульсов прекращают подачу последовательности импульсов с датчика положени ротора электродвигател в момент, соответствующий достижению фазовой координатной величины фпер ( 1-1-Мн/Мдв), возобнов,д ют подачу последовательности импульсов с датчика положени ротора электродвигател и прекращают подачу последовательности импульсов опорной частоты, возобновл ют подачу последней последовательности импульсов в момент, соответствующий отработке валом электродвигател фазового рассогласовани с заданной точностью.4 4 The invention relates to electrical engineering and can be used in precision automated electric drives. The purpose of the invention is to increase the speed of the electric drive. FIG. 1 shows the structural scheme of the electric drive that implements the proposed method; in fig. 2 is a block diagram of a phase discrepancy determination unit; in fig. 3 - phase movement of the drive for known-fx and proposed methods; in fig. 4 shows the dependence of the relative phasing time on the relative torque of the engine. The electric drive contains (Fig. 1) a reference generator 1 connected to one input of the first logical element 2 of coincidence, the output of which is connected to one input of the pulse frequency-phase discriminator 3, the other input of which is connected to the output of the second logical element 4 of coincidence. To the first input of the second logic element 4 is connected the output of a pulse frequency sensor 5, which, together with the position sensor 6, is mounted on the motor shaft 7. Series-connected pulse frequency-phase discriminator 3, the amplifying device 8, the motor 7 and the sensor 5 form a circuit 9 phase-locked loop frequency of the motor 7, which is closed or opened by the phase error detection unit 10 by signals from the auxiliary output of the reference generator 1 FO, the PD sensor and the output d skriminatora 3 in terms of the elements 2 and 4 by locking them. The first input of phase mismatch determination unit 10 is connected to the output of position sensor 6, the second to other output of reference generator 1, the third to discriminator 3 output, and two outputs of block 10 are connected to other inputs of logic elements 2 and 4. Block 10 (FIG. 2) determining the phase mismatch contains a logic unit 11, a comparison element 12, a controllable key 13, a computing unit 14, a synchronization indication unit 15, a memory element 16, a NOT logical element 17. The two inputs of the logic unit 11 form the first and second inputs of the block 10 determine phase mismatch. The first input of the controlled key 13, the input of the NOT logic element 17 and the synchronization indication unit 15 form the third input of the phase error detection unit 10. The output of the logical element 17 is connected to the second input of the controlled key 13, the output of which is connected to the control input of the computational unit 14, and the input of the latter is connected to the first output of the logical unit 11 (the first input of the comparison element 12, the two outputs of which phase mismatch). The second output of the logic unit 11 is connected to the second input of the comparison element 12, the third output of the logic unit 11 is connected to the third input of the control key 13. The output of the computing unit 14 through the storage element 16 is connected to the third input of the comparison element 12, the control input of the storage element 16 is connected to the output of the synchronization indication unit 15. Curves 18 and 19 illustrate the movement of the drive by known methods, curve 20 by the proposed method. The drive works as follows. The reference generator 1 delivers the sync pulses of the frequency fo through the open element 2 to the first input of the discriminator 3 and the reference pulses of the phasing frequency FO equal to the set rotation frequency of the electric motor 7 to the first input of the phase error determination unit 10. Before phasing, signals at both outputs of block 10 open logic elements 2 and 4, through which the circuit 9 of the phase-locked loop of the motor 7 closes. Logical block 11 (Fig. 2) determines the current phase error f (1) of the reference pulses FO and the output pulses of the sensor 6 of the position of the frequency Pd, arriving at its second input, and the memory element 16 at the time of issuing the command by the synchronization indication unit 15 stores it with a coefficient determined by the computing unit 14 according to a signal from the discriminator 3 (Y or y). At the time of the start of phasing to, determined by block 15, logic block 11 generates a signal that determines the direction of the initial phase mismatch drive and feeds it to the comparison element 12 and the control key 13, which passes the signal Y or y to one input of the computing unit 14 When the phase mismatch of the pulses of the frequencies Po and Rd, not exceeding l, the signal at the output of the logic unit 11 provides, first of all, blocking the passage of the frequency signal foe to the discriminator 3, and then fo and outputting to the computational block ca. 14 signal Y. which corresponds to the first acceleration and then deceleration of the drive. Otherwise (), the signal fo is first blocked, then the foe and a signal Y is output to the computing unit 14, which corresponds to successive deceleration and acceleration during the phase of the drive. Inverting the discriminator's signal 3-y provides a logical element 17. Next, the comparison element 12 compares the current value of the phase error φ (1) with the value contained in the storage element 16 (fo7 or fo) and at the moment of their equality inverts the signals at its outputs e and d, thereby ensuring the switching of the drive from one mode to another. The duty cycle of the output signal of the discriminator 3 of the electric drive in the steady state 7 (1-Mn / Mlv), and the duty cycle of the inverted signal Y - | (1 + Mn / Mdv). Obviously, the acceleration and deceleration of the drive during phasing occurs with different accelerations (if the current consumption is limited) at (1 - f), Mst-Mi, where the drive's BT-acceleration during the deceleration stage; ar-acceleration drive at the stage of acceleration; Mi-moment load; MDV - engine torque. Since the change of modes (switch point) is determined by the phase coordinate according to the fper - | - (l: f Mn / Mdv), the drive movement from any point of the abscissa axis corresponds to the optimal process speed with regard to the load moment, since the coordinate ( the phase mismatch) and the control coordinate (drive acceleration) are related to the double integration operation. The phasing time of the proposed method is 1f tr-ftp A / f-. Ms-iM where IT is the duration of the braking phase; tp-duration of the stage of acceleration. From this equation, you can write -i, May4-M. where t0 f 2 / Fo / ap is the duration of the phasing process by a known method. FIG. 4 shows the advantages of the proposed method. Indeed, when the load moment changes from 0 to Mdv, the duration of the phasing process is reduced by 30% compared with the known method. Thus, due to the formation of the motor and braking modes of an electric drive with different accelerations, while the current consumption is limited, the speed of the electric drive increases. Claims The method of phasing a rotating motor shaft, which generates a series of reference frequency pulses and pulses from a rotor position sensor of an electric motor, compares them, determines the magnitude and sign of the phase mismatch between the indicated pulses, generates a voltage proportional to a given value of the motor current, determine the time corresponding to the achievement of the phase coordinates of the values of fper - | - (1-Mn / Mj), where Mn is the load moment; MW is the motor torque, from the initial photo phase mismatch value, and then, in accordance with the initial phase mismatch sign, the motor is transferred from the motor to the braking mode or vice versa, characterized in that, in order to improve speed, with a positive phase mismatch (- the indicated pulse sequences stop feeding the pulse sequence of the reference frequency at the moment corresponding to the phase coordinate reaching the value Vnep -y (1-Mn / Mn), resume feeding the pulse sequence of the reference frequency and stopping the feeding of the pulses coming from the rotor position sensor of the electric motor, resuming the feeding in a sequential pulse sequence at the moment corresponding to the phase error motor deactivating the shaft with a predetermined accuracy, with a negative phase mismatch — from the specified pulse sequences stop feeding pulses from the position sensor of the rotor of the electric motor at the time corresponding to the achievement of the phase The focal value (1-1-Mn / Mdv), resumes the pulse sequence from the rotor position sensor of the electric motor and stops the pulse sequence of the reference frequency, resumes the last pulse sequence at the time corresponding to the shaft of the phase difference of the motor given accuracy.
fpaz.lfpaz.l
(Puz.2(Puz.2
ii
1.01.0