SU1359879A1 - Стабилизированный электропривод посто нного тока - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и м.б. использовано в центробежных сейсмоотметчиках, прймен е- мык дл  глубинного исследовани  Земли . Цель изобретени  - повьшение качества регулировани  скорости и углового положени . Электропривод содержит электродвигатель (ЭД) 1,  корна  обмотка к-рого подключена к выходу вентильного преобразовател  2. На валу ЭД 1 установлен датчик 10 частоты и фазы. За счет пропорциональной и дифференциальной составл юпр1х ПИД- регул тора 11 на выходе вентильного преобразовател  2 устанавливаетс  напр жение , запускающее ЭД 1. Разгон ЭД 1 осуществл етс  за счет интег- ральной составл ющей ПВД-регул тора 11. При наличии рассогласовани  между заданной и действительной импульсными последовательност ми фазовый дискриминатор 6 добавл ет импульсы в импульсные последовательности z Fj или Z F., что приводит к мгновенному ускорению или замедлению электропривода за счет дифференциальной составл ющей ПИД-регул тора 11. 1 ил. . С @ со О1 со оо vj СО

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в электроприводе центробежного вибро сейсмоотметчика, примен емого дл  глубинного исследовани  Земли.

Целью изобретени   вл етс  повышение качества регулировани  скорости и углового положени  электропривода .

На чертеже представлена функциональна  схема предлагаемого устройства .

Стабилизированный электропривод посто нного тока содержит электродви гатель 1,  корна  обмотка которого подключена к выходу вентильного преобразовател  2, последовательно соединенный задатчик 3 сигналов управ- (Лени  и программный генератор 4 частоты , последовательно соединенные делитель 5 частоты с двум  выходами и фазовый дискриминатор 6, а также два сумматора -7 и 8, блок 9 интегрировани , датчик 10 частоты и фазы с двум  выходами, установленный на валу электродвигател  1.

. Кроме того, электропривод содержит ПИД-регул тор 11, а -задатчик 3 сигналов управлени  снабжен вторым выходом дл  задани  фазы. Фазовый дискриминатор 6 снабжен третьим и четвертым входами и вторым выходом. Блок 9 интегрировани  выполнен из последовательно соединенных цифрового интегратора 12 и цифроаналого- вого преобразовател  13, выход которого соединен с входом ПИД-регул то- ра 11. Первый вход блока 9 интегрировани  соединен с выходом первого сум матора 7. Выход второго сумматора 8 подключен к второму входу блока 9 интегрировани . Первый вход первого сумматора 7 соединен с вторым выходом датчика 10 частоты и фазы, первый выход которого соединен с вторым входом фазового дискримигнатора 6.

Выход программного генератора 4 частоты соединены с входом делител  5 частоты, второй выход которого подключен к третьему входу фазового дискриминатора 6 и первому входу второго сумматора 8. Второй вход второго сумматора 8 соединен с первым выходом фазового дискриминатора 6, вто рым выходом подключенным к второму входу первого сумматора 7; Второй выход задатчика 3 сигналов управлени  соединен с четвертым входом фа

0

5

зового дискриминатора 6. Фазовый дискриминатор 6 состоит из элемента 14 задержки, счетчиков 15 и 16 импуль- сов и схемы 17 сравнени .

Электропривод работает следующим образом.

Перед запуском в за датчике 3 сиг- налов управлени  устанавливаетс  заданна  частота Fj и фаза электропривода . В зависимости от заданной частоты РЗ на выходе программного генератора 4 формируетс  непрерывна  последовательность импульсов переменной частоты

где F - опорна  частота,

1 - коэффициент пропорциональности;

m - разр дность счетчика программного генератора 4. Коэффициент / может быть посто нным или измен тьс  во времени, определ   ускорение электропривода

д

gg

0

35

50

где i - коэффициент делени , определ емый требуемыми скорост ми отработки частотного диапазона в режиме линейной развертки частоты вращени  электродвигател  1.

Высокочастотна  последовательность частотой F поступает на вход делител  ,5. При этом на выходах делител  формируютс  две последовательности импульсов: на первом выходе соответствует заданной частоте Fj, а на втором - пропорциональна заданной частоте Z Fj , где Z - посто нньш масштабный коэффициент.

Импульсы Fj, Z Fj поступают в фа- зовый дискриминатор 6, куда также

поступает заданное угловое положение . электропривода. Поскольку от датчика 10 импульсы не поступают в фазовый дискриминатор 6 и сумматор 7, то импульсы Z FJ через второй сумматор 8 переполн ют цифровой интегратор 12 блока 9 интегрировани . В этом случае на выходе блока 9 интегрировани  формируетс  максимальное напр жение

и Мйкс

и и мчхс N - q ,

N Z ,) dt.

где N - цифрова  емкость цифрово1 о

интех ратора 12;

q - дискретное приращение выходного напр жени  на цифроана- логовом преобразователе 13, которое поступает на ПИД- регул тор 11.

За счет пропорциональной и дифференциальной составл ющих регул тора 11 на выходе вентильного преобразовател  2 устанавливаетс  напр жение, запускающее электродвигатель 1. Разгон электродвигател  1 осуществл етс  за счет интегральной составл ющей регул тора 11. При этом импульсы Z F датчика 10 скорости и фазы поступают через сумматор 7 на первый вход блока 9 интегрировани . В случае равенства частот импульсных последовательностей Z Fj Z Гд устройство осуществл ет подстройку фазы По импульсам FJ и F датчика 10, и при уменьшении фазового рассогласовани  между импульсными последовательност ми F

2   N и F. до Аи f выходное напр же L ,

ние блока 9 интегрировани  начинает уменьшатьс , соответственно уменьшаетс  пропорциональна  и интегральна  составл ющие ПИД-регул тора 11.

Дифференциальна  составл юща  обеспечивает быстродействующее под- тормаживание скорости электродвигател  1. При этом интервалы импульсных последовательностей F, и F заполн ютс  в счетчиках 15 и 16 дискриминатора 6 импульсами Z Fj .

Содержимое счетчиков сравниваетс  в схеме 17 сравнени , и при наличии рассогласовани  добавл ютс  импульсы через соответствующий сумматор 15 или 16 в импульсную последовательность Z Рд или Z FJ ,что приводит к мгновенному ускорению или замедлению электропривода. Каждые очередные импульсы F иF обнул ют счетчики 15 и 16. При достижении ошибки рассогла2 п

совани  &ц -- на выходе блока 9

ii

интегрировани  устанавливаетс  напр жение Uy О, а на выходе ПИД-регу- л тора 11 устанавливаетс  посто нное напр жение Up const, соответствующее заданной скорости электропривода. Если необходимо получить фазу частоты вращени  вала электродвига- ВНШШИ Заказ 6162/55

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

тел  i/j О, то с задатчика 3 сигналов управлени  вводитс  в дискриминатор 6 код фазовой выдержки N им- пульсной последовательности F. Задержка импульсов F, обеспечиваетс  элементом 14 задержки, работающим по принципу фазовращател .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Стабилизированный электропривод посто нного тока, содержащий электродвигатель ,  корна  обмотка которого подключена к выходу вентильного преобразовател , последовательно соединенный задатчик сигналов управлени  и программный генератор частоты, последовательно соединенные делитель

   частоты, с двум  выходами и фазовый дискриминатор, два сумматора, блок интегрировани , датчик частоты и фазы с двум  выходами, установленный на валу электродвигател , первый выход которого соединен с вторым входом фазового дискриминатора, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества регулировани  скорости и углового положени ,

   в него введен ПИД-регул тор, задагчйк сигналов управлени  снабжен вторым выходом дл  задани  фазы, фазовый дискриминатор снабжен третьим и четвертым входами и вторым выходом,блок интегрировани  выполнен из последовательно соединенных цифрового интегратора и цифроаналогового преобразовател , выход которого соединен с входом ПИД-регул тора, первый вход

   блока интегрировани  соединен с выходом первого сумматора, выход второго сумматора подключен к второму входу блока интегрировани , первый вход первого сумматора соединен с вторым

   выходом датчика частоты и фазы, выход программного генератора частоты соединен с входом делител  частоты, второй выход которого подключен к третьему входу фазового дискримина-

   тора и первому входу второго сумматора второй вход которого соединен с первым выходом фазового дискриминатора , вторым выходом подключенным к второму входу первого сумматора,

   второй выход задатчика сигналов управлени  соединен с четвертым входом фазового дискриминатора.

   раж 659 Подписное