SU1302411A1 - Стабилизированный электропривод - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и м.б, использовано в высокоточных электроприводах. Целью изоб- рете1Ш,   вл етс  улучшение качества переходных процессов и снижение- их длительности. Электропривод содержит электродвигатель 1, питаю1цийс  от силового преобразовател  10, импульсный датчик частоты вращени  2, частотно-задающий блок 9 и устройство коррекции, состо щее из фазового дискриминатора 4, бесконтактного ключа 5, блока измерени  частоты 6 и дифференцирующего блока 7. Коррек1И- рующий сигнал, про порциональный отклонению скорости в переходных режимах , формируетс  дифференцированием выходного сигнала фазового дискриминатора , не имеющего нелинейности типа насыщение. Далее корректиру ющий сигнал суммируетс  на сумматоре 8 с выходным сигналом частотно-фазового . дискриминатора 3 и подаетс  на электродвигатель 1 через силовой преобразователь 10 в качестве регулирующего сигнала. 2 ил. (О (Л (i) ;о чэ фиг. 1

Description

113

Изобретение относитс  к электро- тех1шке и может быть использовано в высокоточных стабилизированных элект- роприводах.

Целью изобретени   вл етс  шение качества переходных процессов и снижение их длительности

На фиг, 1 представлена блок-схена стабилизированного электропривода на фиг. 2 - диаграммы работы стабилизированного злектропривода в переходном процессе.

Стабилизированный электропривод содерлдат электродвигатель 1, импульс- датчик 2 частоты вращени  , им- пульсный частотно-фазовый дискриминатор 3, корректирующее устройство, состо щее из фазового дискриминатора 4, бесконтактного ключа 5, блока 6 измерени  частоты и дифференпирующег блока 7, сумматор 8, частотно-задающий блок 9 и силовой преобразователь 10, причем выход импульсного датчика 2 частоты враще ни  подключе - к первому входу импульсного частотно-фазового дискриминатора 3 и первому входу фазового дискриминатора, 4. второй вход импульсного частотно-фазо)зо го дискриминатора 3 соединен с вторым входом фазового дискриг-данатора 4 и выходом частотно-задающего блока 9j выход фазового дискри шнатора 4 соединен с входом бесконтактного ключа 5, управл ющий вход которого соединен с выходом блока 6 измерени  частоты, а выход - с входом дифференцирующего блока 7s причем выход импульсного частотно-фазового дискриминатора 3 соединен с входом блока 6 измерени  частоты и первым входом сумматора 8, выход дифференцирующего блока 7 соединен с вторым входом сумматора 8, а выход сумматора 8 под 1шючен через силовой преобразоват ;ш 10 к  корной обмотке электродвигател  1 ,

Наиболее эффективное действие по улучшению устойчивости и качества переходных процессов оказывает допол нительный, корректирующий сигнал по отклонению скорости, которьп формируетс  корректирующим устройством, подключенным к выходу импульсного частотно-(Ьазового дискриминач ора.

В переходных процессах за счет гистерезиса характеристики импульсного частотно-фазового дискри1Ф1на- тора при неблагопри тных ситуащшх

0

25

к,

С

.30

ч и

50

фазового расположени  импульсов сраз- Ш1ваемых частот (в момент их равенства ) в астатическом дискретном электроприводе могут возникать низкочастотные колебани , вывод щие измеритель фазового рассогласовани  - импульсный частотно-фазовый дискриминатор - из линейного режима в режим насыщен.и .

В стабилизироваь- юм электроприводе (фиг,, 1) коррект 1рую 11дй сигнал по отклонению скорости в переходных пропессах формируетс  путем дифферен- цировани  сигнала с дополнительно введенного фазового д,искриминатора 4, ме имеющегг иелипейьюсти типа Hii- С1|11цение „

Далее сфор 11-:рованный корректирую- ;щ-1Й сигнал сумлируетс  с выходным , пронормионапьным фазовой опибке импульс,чого частотно-фазового дискрр1ммнатора5 обладающего блоки- розкой от опрокидывани  (насыщением), ,и поступает чзрез CUJSOBOE преобразователь 10 на электродвигатель в качестве регулирующего сигнала, j

Ст а били знр (,1В а 1ПШК эл е ктр опри вод

Работает следуюпщм- образом.

При включении пит ани  электродвигатель 1 посто нного тока разгон етс  до частоты вращег-и , при которой частоты частотно-за;1ающего блока 9 и импул ;С |-,огчэ датчика 2 частоты

ра)зны. При этом и шyльc- гый частотно-фазозый дискриминатор i -:ахо,-т,итс  и насыщении ,и вследствие I, IL с, т ере; з ис; а н ам 1ч е с кой х ар акт ери с - ,1-|:-:и пррпзедет к дал 1:,нейшему разгону :),пектрод;л;1 атсл  1 по тех пор, пока ас наступит б,: го:;рн тное фазовое :;(::с1ожение импут:ьсов часто ных после- до ательностей ,Ер„ и f-,,. , С этого момента времеы- начинаетс  линейный рслсим работы импульсного частотно- фазового дискриминатора 3. При входе ::оследнего з л -1нейную зону на его iib:: U),;i:e по витс : импульсный сигнал В, ГО которому блок б измерени  частоты 1,5Ь;полн ющ -1Й pojib индикатора синхронизации ) сфор1 ,,и рует сигна-п Y., кото- :м.-1й бес1;онтактный управл емый 5 обеспечит подключение к входу .:;1фференц 4рую1дего блока 7 выходного сигнала фазозог о ;.1,искриминатора 4. срабать Бани  блока 6 измерени  частоты по частоте устан.авливаетс  несколько Н1ше частоть, возможных низкочастотных колебаний в системе с

31

целью исключени  пропадани  коррек- тирующего сигнала С в моменты повторных заходов импульсного частотно-фазового дискриминатора 3 в области насыщени .

Таким образом, блок 6 измерени  частоты изменит свой сигнал на выходе , отключаю1ций подачу на сумматор 8 сигнала С, лишь при Смене частотно-задающим блоком 9 уставки опорной частоты . Следовательно, в переходных процессах на сумматор 8 будет поступать сигнал, пропорциональный фазовому рассогласованию В (с выхода импульсного частотно-фазового диск- риминатора 3) и пропорциональный отклонению скорости С (с выхода дифференцирующего блока 7), который формируетс  дифференцированием выходного сигнала фазового дискриминатора 4 и через бесконтактный управл емый ключ 5 поступает на вход дифференцирующего блока 7.

В силу того, что за счет запаздывани  срабатывани  импульсного час- тотно-фа:зового дискриминатора 3 система накопит значительное перерегулирование по частоте, то она за интервал линейной зоны не успеет засинхро низироватьс  (отработать накопленную ошибку) и войдет в область насыщени  другого знака.

В момент выхода импульсного частотно-фазового дискриминатора 3 из линейной зоны сигнал В, пропорцио- нальный фазовой ошибке, будет ограничен , сигнал же С, пропорциональный отклонению скорости, будет формироватьс  в строгом соответствии с фазовыми траектори ми движени  системы и, воздейству  совместно с сигналом В, будет способствовать скорейшему затуханию колебаний, т.е. установлению устойчивого режима стабилизации частоты вращени  электродв игател  Г посто нного тока.

Дополнительно работа стабилизированного устройства по сн етс  временными диаграммами (фиг, 2) (пунк- тирными лини ми показаны корректирующие сигналы в статическом дискретном злектроприводе, получаемые при введении известных корректируюш 1х устройств , а сплошными - в стабилизиро- ванном злектроприводе). Из приведенных диаграмм следует, что сформированный в стабилизированном электроприводе регулирующий сигнал D имеет

114

составл ющую, пропорциональную отклнению скорости (сигнал С) даже при насыщении (сигнал В) импульсного частотно-фазового дискриминатора 3 в переходных процессах.

Следовательно, введение в режиме переходных процессов в астатический дискретный электропривод корректирующего сигнала с измерител  фазового рассогласовани , не имеющего нacьш e- ни  (таковым может быть обычный RS-. триггер), позвол ет существенно улучшить качество переходных процессов, снизить их длительность, особенно в высокоточных системах стабилизации частоты вращени  двигател , в системах с высокими добротност ми, поскольку именно в них за счет гистерезиса импульсного частотно-фазового дискриминатора переходный процесс сопровождаетс  длительными низкочастотными колебани ми с величиной максимальной фазовой ошибки, превышающей линейную зону работы импульсного частотно-фазового дискриминатора.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Стабилизированный электропривод, содержащий электродвигатель, импульсный датчик частоты вращени , импульсный частотно-фазовый дискриминатор, корректирующее устройство и сумматор выход импульсного датчика частоты вращени  подключен к первому входу импульсного частотно-фазового дискриминатора , второй вход которого соединен с частотно-задающим блоком, а корректирующего устройства через сумматор св зан с обмоткой электродвигател , отличающийс  тем, что, с целью улучшени  качества переходных процессов и снижени  их длительности, корректирующее устройство составлено из фазово го дискриминатора, бесконтактного управл ющего ключа, блока измерени  частоты и дифференцирующего блока, причем первый вход фазового дискриминатора соединен с первым входом импульсного частотно-фазового дискриминатора , а второй вход - с вторым входом импульсного частотно-фазового дискриминатора, выход фазового дискриминатора соединен с силовым входом бесконтактного ключа, управл юшдй. вход которого соединен с выходом блока измерений частоты, а выход - с ВХОДОМ дифференцирующего блока, вы51302ДМ6

   ход импульсного частотно-фазовогосумматора, выход дифференцирующего

   дискриминатора соединен с входом бло- блока  вл етс  выходом корректирующе- ка измерени  частоты и первым входомго устройства.

   Ж ИГ

   л

   УГ

   в

   о

   А О

   с о

   J)

   v

   /

   Vui. 2

   Редактор А.Шандор

   Составитепь Е„Рожкова

   Техред M.Xoдaн rчКорректор Н,Король

   1223/55

   Тираж 661. Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, M-35j Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4