SU1361697A1 - Contactless regulated electric drive - Google Patents
Contactless regulated electric drive Download PDFInfo
- Publication number
- SU1361697A1 SU1361697A1 SU864000986A SU4000986A SU1361697A1 SU 1361697 A1 SU1361697 A1 SU 1361697A1 SU 864000986 A SU864000986 A SU 864000986A SU 4000986 A SU4000986 A SU 4000986A SU 1361697 A1 SU1361697 A1 SU 1361697A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- cosine
- amplifiers
- discriminator
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к злектро- технике и может быть использовано в след щих системах с вентильными злек- тродвигател ми. Целью данного изобретени вл етс улучшение динамических характеристик путем повышени быстродействи . Указанна цель достк- гаетс введением в бесконтактный регулируемый электропривод интегрир.ую- щих усилителей 15 и 16, компараторов 17 и 18, управл емых ключей 19 и 20, дискриминатора 21 и блсйсов умножени 22 и 23. В результате введени интегрирующих усилителей 15 и 16 образуетс безынерционный датчик положени 9 ротора синхронной машины I. Дискриминатор 21, ключи 19 и 20 и компараторы 17 и 18 позвол ют исключить накопление погрешности интегрировани . В v сочетании с блоками умножени 22 и , 23 введенные узлы обеспечивают высокую точность управлени синхронной машиной 1, т.к. снижаетс пор док системы регулировани . 2 ил. I (ЛThe invention relates to electrical engineering and can be used in tracking systems with valve motors. The purpose of this invention is to improve the dynamic performance by improving speed. This goal is achieved by introducing the integrated amplifiers 15 and 16, the comparators 17 and 18, the controllable switches 19 and 20, the discriminator 21 and the multiplications 22 and 23 into the contactless adjustable electric drive. As a result of the introduction of the integrating amplifiers 15 and 16 The inertial position sensor 9 of the rotor of the synchronous machine I. The discriminator 21, the keys 19 and 20, and the comparators 17 and 18 prevent the accumulation of integration errors. In combination with the multiplication blocks 22 and 23, the entered nodes provide high precision control of the synchronous machine 1, since the order of the control system is reduced. 2 Il. I (L
Description
Изобретение относитс к электротехнике , в частности к электроприводу с плавным регулированием частоты вращени , и может найти применение в след щих системах с вентильными электродвигател ми .The invention relates to electrical engineering, in particular, to an electric drive with continuously variable rotational speed, and can be used in servo systems with valve motors.
Целью изобретени вл етс улучшение динамических характеристик путем повышени быстродействи .The aim of the invention is to improve the dynamic performance by improving speed.
На фиг.1 представлена функциональна блок-схема бесконтактного регулируемого электропривода; на фиг.2 - графики сигналов..Figure 1 shows the functional block diagram of a contactless adjustable electric drive; figure 2 - graphics signals ..
Бесконтактный регулируемый электропривод содержит двухфазную синхронную машину 1 с синусной 2 и коси нусной 3 фазными обмотками и ротором- индуктором 4, на валу синхронной машины 1 установлены тахогенератор 5, выполненный в виде синхронной машины с синусной 6 и косинусной 7 выходными обмотками и ротором-индуктором.8,The contactless adjustable electric drive contains a two-phase synchronous machine 1 with sinus 2 and kosinusny 3 phase windings and an inductor rotor 4, a tachogenerator 5 mounted on the shaft of the synchronous machine 1, made in the form of a synchronous machine with a sinus 6 and a cosine 7 output windings and a rotor inductor. eight,
20 р жени а на выходе фазочувстви- тельного выпр мител , напр жени U,p на выходе фильтра низкой частоты в известном электроприводе, напр жени и,, на выходе фазосдвигающей цепочки20 settings at the output of the phase-sensitive rectifier, voltage U, p at the output of the low-frequency filter in a known electric drive, voltage and, at the output of the phase-shifting chain
р жени -с sin ос и напр жени U на выходе первого интегрирующего операционного усилител . Пороговое напр 35p c sin oc voltage and voltage U at the output of the first integrating operational amplifier. Threshold eg 35
и датчик 9 положени в виде вращающегос трансформатора с синусной и ко- 25 и напр жени Un на выходе дискримина- синусной выходными обмотками. Синус- тора малого сигнала, идеального нап на обмотка 2 синхронной машины 1 подключена к выходу усилител 10 мощности , а-ее косинусна обмотка 3 - к выходу усилител 11 мощности. Инвер- зо жение дискриминатора Малого сигнала, тирующие входы усилителей 10 и i 3 образующего вместе ,с фазосдвигающей мощности соединены с синусной 6 и ко- - цепочкой дискриминатор 21 стационар- синусной 7 выходными обмотками тахо- ности сигнала, обозначено через U. генератора 5. Выходные обмотки датчи- Бесконтактный регулируемый элек- ка 9 положени св заны с входами фа- зочувствительных выпр мителей 12 и 13. Электропривод содержит источник 14 входного сигнала.and a position sensor 9 in the form of a rotating transformer with a sinus and a voltage of 25 and a voltage Un at the output of the discriminatively sinus output windings. A small signal sinus- tor, ideal across the winding 2 of the synchronous machine 1 is connected to the output of power amplifier 10, and its cosine winding 3 is connected to the output of power amplifier 11. The inverter of the Small Signal discriminator, tating the inputs of amplifiers 10 and i 3 forming together, with phase-shifting power, is connected to sine 6 and the discriminator 21 stationary sine 7 by the output windings of the tacho signal, indicated by U. oscillator 5. The output windings of the sensor- Non-contact adjustable electrically 9 position are connected to the inputs of phase-sensitive rectifiers 12 and 13. The electric drive contains an input source 14.
В бесконтактный регулируемый электропривод введены два интегрирующих усилител 15 и 16, два компаратора 17 и 18, два управл емых Ключа I9 и 20, дискриминатор 21 и два блока 22 и 23 умножени . Выход блока 22 умножени соединён с неинвертирующим вхо- g дом усилител 11 мощности, а выход блока 23 умножени - с неинвертирующим входом усилител 10 мощности.Two integrating amplifiers 15 and 16, two comparators 17 and 18, two controllable Keys I9 and 20, a discriminator 21 and two multiplication blocks 22 and 23 are introduced into the contactless adjustable drive. The output of multiplication unit 22 is connected to the non-inverting input of power amplifier 11, and the output of multiplication unit 23 to the non-inverting input of power amplifier 10.
тропривод работает следующим образом .The drive operates as follows.
, С косинусной 7 и синусной 6 выходных обмоток тахогенератора 5 на входы соответственно первого 15 и вто- 40 рого 16 интегрирующих операционных усилителей поступают сигналыThe cosine 7 and sine 6 output windings of the tachogenerator 5 receive signals at the inputs of the first 15 and second 16 integrating operational amplifiers, respectively
. .oDcosoij -(osinoi,,. .oDcosoij - (osinoi ,,
где oi - угол поворота ротора, эл. рад; со - частйта вращени . На выходах усилителей 15 и 16 вырабатываютс напр жени where oi is the angle of rotation of the rotor, el. glad; co-rotational part. The outputs of the amplifiers 15 and 16 are developed voltage
-с sinot-s sinot
с cosoiwith cosoi
Одни входы блоков умножени подключены к выходу источника 14 входного сигнала, другой вход блока 22 умножени - к выходу интегрирующего усилител 16 и одному входу компаратораSome inputs of the multiplication units are connected to the output of the input source 14, another input of the multiplication unit 22 to the output of the integrating amplifier 16 and one comparator input
17,а второй вход блока 23 умножени - к выходу интегрирующего усилител I5 и первому входу компаратора17, and the second input of multiplication unit 23 to the output of the integrating amplifier I5 and the first input of the comparator
18.Вторые входы компараторов,. 17 и 18 соединены с выходами фазочувстви- телыых выпр мителей 12 и 13. Выход18. The second inputs of the comparators. 17 and 18 are connected to the outputs of phase-sensitive rectifiers 12 and 13. The output
компаратора 17 через второй управл емый ключ 19 св зан с одним неинвертирующим входом интегрирующего усиххи- тел 16, второй неинвертирующий вход которого подключен к синусной обмотке 6 тахогенератора. Выход компаратора 18 через первый управл емый ключ 20 св зан с неинвертирующим входомthe comparator 17 is connected via a second control key 19 to a single non-inverting input of the integrating signal 16, the second non-inverting input of which is connected to the sinus winding 6 of the tachogenerator. The output of the comparator 18 is connected via a first control key 20 to a non-inverting input.
интегрирующего усилител 15, инвертирующий вход которого соединен с косинусной обмоткой 7 .тахогенератора 5. Управл ющие входы ключей 19 и 20 подключены к выходу дискриминатора 21,an integrating amplifier 15, the inverting input of which is connected to the cosine winding 7 of the oscillator 5. The control inputs of the keys 19 and 20 are connected to the output of the discriminator 21,
вход которого соединен с входом датчика 9 положени . На вход датчика 9 положени по ступает переменный опорный сигнал.the input of which is connected to the input of the sensor 9 position. A variable reference signal is applied to the input of the position sensor 9.
На фиг.2 представлены графики напр жени а на выходе фазочувстви- тельного выпр мител , напр жени U,p на выходе фильтра низкой частоты в известном электроприводе, напр жени и,, на выходе фазосдвигающей цепочкиFigure 2 shows voltage graphs at the output of a phase-sensitive rectifier, voltage U, p at the output of a low-frequency filter in a known electric drive, voltage, and at the output of a phase-shifting chain.
и напр жени Un на выходе дискримина- тора малого сигнала, идеального нап жение дискриминатора Малого сигнала, образующего вместе ,с фазосдвигающей цепочкой дискриминатор 21 стационар- ности сигнала, обозначено через U. Бесконтактный регулируемый элек- and the voltage Un at the output of the small signal discriminator, the ideal voltage of the discriminator of the Small signal that forms together with the phase-shifting chain the discriminator 21 of the stationarity of the signal, is denoted by U.
р жени -с sin ос и напр жени U на выходе первого интегрирующего операционного усилител . Пороговое напр и напр жени Un на выходе дискримина- тора малого сигнала, идеального нап жение дискриминатора Малого сигнала, образующего вместе ,с фазосдвигающей цепочкой дискриминатор 21 стационар- ности сигнала, обозначено через U. Бесконтактный регулируемый элек- p c sin oc voltage and voltage U at the output of the first integrating operational amplifier. The threshold voltage and the voltage Un at the output of the small signal discriminator, the ideal voltage of the discriminator of the Small signal forming together with the phase-shifting chain the discriminator 21 of the signal's stationarity, is denoted by U. Non-contact adjustable electrically
и напр жени Un на выходе дискримин тора малого сигнала, идеального нап жение дискриминатора Малого сигнала образующего вместе ,с фазосдвигающей цепочкой дискриминатор 21 стационар ности сигнала, обозначено через U. Бесконтактный регулируемый элек- and the voltage Un at the output of the discriminator of a small signal, the ideal voltage of the discriminator of the Small signal forming together with the phase-shifting chain, the discriminator 21 of the stationarity of the signal is denoted by U. Non-contact adjustable electric
тропривод работает следующим образом .The drive operates as follows.
и напр жени Un на выходе дискримина- тора малого сигнала, идеального нап жение дискриминатора Малого сигнала, образующего вместе ,с фазосдвигающей цепочкой дискриминатор 21 стационар- ности сигнала, обозначено через U. Бесконтактный регулируемый элек- and the voltage Un at the output of the small signal discriminator, the ideal voltage of the discriminator of the Small signal that forms together with the phase-shifting chain the discriminator 21 of the stationarity of the signal, is denoted by U.
, С косинусной 7 и синусной 6 выходных обмоток тахогенератора 5 на входы соответственно первого 15 и вто- рого 16 интегрирующих операционных усилителей поступают сигналыThe cosine 7 and sine 6 output windings of the tachogenerator 5 send signals to the inputs of the first 15 and second 16 integrating operational amplifiers, respectively.
. .oDcosoij -(osinoi,,. .oDcosoij - (osinoi ,,
где oi - угол поворота ротора, эл. рад; со - частйта вращени . На выходах усилителей 15 и 16 вырабатываютс напр жени where oi is the angle of rotation of the rotor, el. glad; co-rotational part. The outputs of the amplifiers 15 and 16 are developed voltage
-с sinot-s sinot
с cosoiwith cosoi
они поступают на входы блоков 22 и 23 умножени , на вторые входы которых поступает от источника 14 аналоговый сигнал, пропорциональный требуемой частоте вращени На выходах блоков умножени формируютс сигналы -с сЭо , которые сравниваютс на входах усилителей 10 и П мощности. На выходах усилителей 10 и 11 получаютс напр жени they are fed to the inputs of multiplication units 22 and 23, the second inputs of which are supplied from source 14 with an analog signal proportional to the required rotational speed. At the outputs of the multiplication units, -c eO signals are generated, which are compared at the inputs of amplifiers 10 and P power. The outputs of the amplifiers 10 and 11 are voltage
-cky(сОд - со) sinoi j-cky (cd - co) sinoi j
ckuXco,, - CO) cos , ffпоступающие соответственно на синусную 2 и косинусную 3 фазные обмотки кор синхронной машины 1. При больших значени х коэффициента усилени ku имеют приближенное равенство СО «: со„.ckuXco ,, - CO) cos, ff, respectively, are supplied to sinus 2 and cosine 3 phase windings of the synchronous machine core 1. At large values of the gain factor ku, they have an approximate equality CO ": with".
Остальные элементы предназначены дл периодической коррекции выходных напр жений интегрирующих операционных усилителей 15 и 16, Опорное напр жение UQ поступает на вход дискриминатора 21, на выходе которого формируютс короткие импульсы напр жени и, открывающие ключи 19 и 20 в то врем , когда модуль опорного напр жени близок к максимальному значению .The remaining elements are designed to periodically correct the output voltages of the integrating operational amplifiers 15 and 16. The reference voltage UQ is fed to the input of the discriminator 21, the output of which produces short voltage pulses and opens the keys 19 and 20 while the reference voltage module close to the maximum value.
На синусной и косинусной выходных обмотках вращающегос трансформатора 9 вырабатываютс напр жени Voltages are generated on the sine and cosine output windings of the rotating transformer 9
-и sin об sin t;-and sin about sin t;
и cosoiand cosoi
sin t.sin t.
где Я - углова частота опорногоwhere I - the angular frequency reference
напр жени , соstress
оЭти напр жени поступают на входы первого 12 и второго 13 фазочувстви- тельных выпр мителей без сглаживаю- щих фильтров, на BbDcdftax которых формируютс соответственно напр жени These voltages are fed to the inputs of the first 12 and second 13 phase-sensitive rectifiers without smoothing filters, on which BbDcdftax voltages are formed
-csino6 /sin r2o t/ ;-csino6 / sin r2o t /;
с cos ot, / sin QO t/. Эти напр жени сравниваютс на перном 17 и втором 18 компараторах соот-40 обмотками, и датчик положени with cos ot, / sin QO t /. These voltages are compared on the first 17 and second 18 comparators, respectively, by 40 windings, and the position sensor
ветственно с выходными напр жени ми первого и второго интегрирующих операционных усилителей. В зависимости от знака разности напр жений, поданных на входы компараторов 17 и 18, на их выходе вырабатываетс напр жение ±Uo, UQ const. В короткие промежутки времени, когда ключи 19 и 20 открыты, напр жени ±Ue подаютс с выходов компараторов 17 и 18 на входы интегрирующих операционных усилителей 16 и 15 и происходит быстрое изменение их выходных напр жений соответственно до значений -с sinoi , с cos of, . Дискриминатор 21 стационарности сигнала может быть выполнен в виде каскадно соединенных фазосдви- гающей цепочки и дискриминатора малого сигнала. Цепочка, сдвигающа слюрcorrespondingly with the output voltages of the first and second integrating operational amplifiers. Depending on the sign of the difference in voltage applied to the inputs of the comparators 17 and 18, a voltage of ± Uo, UQ const, is produced at their output. In short periods of time, when keys 19 and 20 are open, voltages ± Ue are supplied from the outputs of comparators 17 and 18 to the inputs of integrating operational amplifiers 16 and 15 and their output voltages quickly change to values of -c sinoi, cos of, . The discriminator 21 of the signal stationarity can be made in the form of a cascade connected phase-shifting chain and a discriminator of a small signal. Spike shifting chain
6169761697
нре напр жение по фазе на угол ir/2 рад, может быть выполнена в виде двух каскадно соединенных гс-цепочек.Phase voltage at the angle ir / 2 rad, can be made in the form of two cascade connected rc-chains.
. Дискриминатор малого сигнала может быть собран на двух интегральных компараторах . Блоки 22 и 23 умножени реализуютс с помощью аналого-цифрового и цифроаналогового преобразова10 телей на интегральных микросхемах, где в качестве опорного напр жени цифроаналоговых преобразователей используетс один из перемножаемых сигналов .. A small signal discriminator can be assembled on two integral comparators. Multiplication blocks 22 and 23 are implemented using analog-digital and digital-to-analog converters on integrated circuits, where one of the multiplied signals is used as the reference voltage of the digital-to-analog converters.
15 Таким образом, благодар введению интегрирующих операционных усилителей получаютс безынерционные датчики синуса и косинуса текущего угла , поворота ротора, а путем введени 15 Thus, due to the introduction of integrating operational amplifiers, we get instantaneous sine and cosine sensors of the current angle, rotor rotation, and by introducing
20 дискриминатора сигнала, двух ключей и двух компараторов исключаетс накопление погрешности интегрировани . В сочетании с двум блоками умножени получаетс высокодинамичный ре- 20, a signal discriminator, two keys and two comparators exclude an accumulation of integration error. In combination with two multiplication blocks, a highly dynamic re-
25 гулируемый электропривод высокой точности , так как снижение пор дка системы на единицу позвол ет повысить коэффициент усилени суммирующих усилителей .25 high precision electric drive, since reducing the order of the system by one allows to increase the gain of the summing amplifiers.
3535
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864000986A SU1361697A1 (en) | 1986-01-03 | 1986-01-03 | Contactless regulated electric drive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864000986A SU1361697A1 (en) | 1986-01-03 | 1986-01-03 | Contactless regulated electric drive |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1361697A1 true SU1361697A1 (en) | 1987-12-23 |
Family
ID=21213970
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864000986A SU1361697A1 (en) | 1986-01-03 | 1986-01-03 | Contactless regulated electric drive |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1361697A1 (en) |
-
1986
- 1986-01-03 SU SU864000986A patent/SU1361697A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР №920973, кл. Н 02 К 29/06, 1982. Авторское свидетельство СССР № 1075344, кл, Н 02 Р 5/418, 1984. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1222298A (en) | Reactance-commutated high resolution servo motor system | |
US4529922A (en) | Resolver-type rotational positioning arrangement | |
GB2145297A (en) | Brushless motor control | |
GB1567785A (en) | Devices for damping the critical frequencies of a magneticcally suspended rotor | |
KR900007109B1 (en) | Speed control apparatus for synchronous motor | |
US4484126A (en) | Induction motor controller | |
SU1361697A1 (en) | Contactless regulated electric drive | |
CA1098739A (en) | Gyro motor control | |
KR870000557B1 (en) | Control system of elevator | |
RU2656999C1 (en) | Swivel platform multi-motor drive | |
SU1547070A2 (en) | Code-to-shaft position converter | |
JPS6455031A (en) | Magnetic bearing motor | |
JP2708649B2 (en) | Cyclo converter control device | |
RU1830598C (en) | Contactless regulable electric drive | |
GB1290962A (en) | ||
SU1179264A1 (en) | Servo system | |
SU1310962A1 (en) | Torque rectifier electric drive | |
SU1309232A1 (en) | Electric drive | |
SU930547A1 (en) | Method and device for regulating electric drive rotational speed for systems with ac tachogenerator | |
SU1603518A1 (en) | D.c. electric drive | |
SU1577056A1 (en) | Contactless servo electric drive | |
SU1251330A1 (en) | Shaft turn angle-to-digital converter | |
RU1798884C (en) | Frequency-controlled electric drive | |
SU1136107A1 (en) | Rotation speed adjusting system | |
SU1679597A1 (en) | Positioning rectifier controlled drive |