SU1363412A1 - Электропривод переменного тока - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и предназначено дл  реверсивного управлени  асинхронными двигател ми в системах пр мого цифрового управлени . Цель изобретени  - повышение быстродействи  и расширение функцио-i нальных возможностей. Электропривод содержит двухфазный асинхронный электродвигатель 1 с обмотками 2, 3, -фа- зосдвигающий конденсатор, и два диодных моста 5, 6, оптотиристоры 7, 8 и блок 9 управлени . ЯЬследний состоит из трех логических элементов 2И 18-20, логических элементов 3 ИЛИ 21 и НЕ 17, Исключающее 2 ИЛИ 22 и одно- вибратора 23. Четьфе входа блока 9 управлени  служат дл  подачи кодовой комбинации сигнала управлени , п тый - дл  синхронизирующего сигнала. Электропривод обеспечивает три режима движени  в каждом из направлений Вперед, Реверс, Шаг режим стоп и позиционирование в заданном положении. 6 ил., 1 табл. § (Л с гл з: : 4 о

Description

11

Изобретение относитс  к электротехнике и предназначено дл  реверсивного управлени  асинхронным двигател ми в системах пр мого цифрового управлени .

Цель изобретени  - повышение быстродействи  и расширение функциональных возможностей.

На фиг. 1 представлена схема элек тропривода; на фиг. 2 - временна  диаграмма синхронизирующего сигнала; на фиг. 3 - диаграмма работы электропривода при положительной расстройке на фиг. 4 - то же, при отрицательной расстройке; на фиг. 5 - диаграмма работы электропривода при положительно расстройке; на фиг. 6 - то же, при отрицательной расстройке.

Электропривод переменного тока содержит двухфазный асинхронный электродвигатель 1 с обмоткой 2 управлени  и обмоткой 3 возбуждени , фазо- сдвигающий конденсатор 4, два диодных моста 5 и 6, два оптотиристора 7 и 8, блок 9 управлени  с п тью входами 10-14 и Двум  выходами 15 и 16, одни выводы обмоток 2 и 3 двухфазного асинхронного электродвигател  1 объединены и предназначены дл  подключени  одного провода питающей сети, между двум  другими выводами обмоток 2 и 3 включен фазосдвигающий конденсатор 4, одни выводы переменного тока первого и второго диодных мостов 5 и 6 подключены к разным выводам фазосдвигающего конденсатора 4 другие выводы переменного тока диодных мостов объединены и предназначены дл  подключени  другого провода питающей сети, выходы диодных мостов 5 и 6 заюунтированы оптотиристо- рами 7 и 8, аноды светодиодов которых подключены к соответствующим выходам 15 и 16 блока 9 .управлени , ка тоды светодиодов оптотиристоров 7 и 8 за.землены, блок управлени  составлен из логического элемента НЕ 17, трех логических элементов 2И 18-20, логического элемента 3 ИЛИ 21, логического элемента ИСКЛЮЧАЩЕЕ 2 ИЛИ 2 одновибратора 23, первый вход логического элемента 3 ИЛИ 21 и два входа первого логического элемента 2 И 18 образуют три первых входа 10-12 блока 9 управлени , вход одновибратора 23 и один вход логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ 2 ИЛИ 22 образует соответственно четвертьй и п тый

f

0

25

g

45

30

35

40

50

входы 13 и 14 блока 9 управлени , второй и третий входы логического элемента 3 ИЛИ 21 подключены соответственно к выходу первого логического элемента 2И 18 и ко входу одновибратора 23, выход которого подключен к другому входу логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ 2 ИЛИ 22, выход которого подключен ко входу логического элемента НЕ 17 и к одному входу второго логического элемента 2И 19, другой выход которого подключен к выходу логического элемента 3 ШШ 21 и к одному входу третьего логического элемента 2И 20, другой вход которого подключен к выходу Логического элемента НЕ 17, выходы второго и третьего логических элементов 2И 19 и 20 образуют соответственно первый и второй выходы 15 и 16 блока 9 управлени , третий вход 14 которого предназначен дл  подключени  источника синхронизирующего сигнала..

В таблице указано соответствие кодовых комбинаций логических сигналов на управл ющих входах 10, 11, 13, 14 блока 9 управлени  режимами работы электропривода.

На фиг. 2 прин ты следующие обозначени :

ЬТ - период синхронизирующего сиг- нала

длительность импульса синхронизирующего сигнала; длительность режима реверса ПР, ЛР (длительность импульса одновибратора); текущее врем ; величина кодовой.разности между положением позиционировани  .и текущим положением рабочего электропривода ;

величина кодовой разности, при которой режимы П, Л измен ютс  на ПР, , величина кодовой разности, при которой режимы ПР, ЛР измен ютс  на ПШ, ЛШ.

йТщ йТ„ t

&к

АКр йКц , 45

55

Устройство работает следующим образом.

На вход блока. 9 управлени  подаетс  синхронизирзтощий сигнал, представл ющий последовательность пр моугольных импульсов длительности йТ и периодом следовани  дТ (фиг. 2).

диагональ моста 5 разомкнута), В т чение времени дТ- на обмотку 2 и 3

подаетс  напр жение, фазировка кот рого соответствует вращению ротора двигател  1 в условном направлении влево.

Режим ВШ (вращение в условном направлении вправо в шаговом р

Величина дТщ выбираетс  такой, чтобы при подаче напр жени  на обмотку 2 НЕ врем  uTyj перемещение рабочего органа электропривода, например, выходного вала двигател  1 не превышало одного дискрета датчика положени  (на фиг .1 не показан). Величина &Т должна быть достаточной, чтобы погасить инерцию движени  электропривода, IQ жиме).

приобретенную за врем  ЬТ вплоть до При подаче на управл ющие полной остановки рабочего органа. Же- 10, 11, 13, 14 кодовой комбинации лательно, чтобы дл  перемещени  рабочего органа на один дискрет датчика положени  требовалось прохождение 2-5 периодов синхронизирующего CHI- нала. В режимах ВШ, ЛШ двигатель

1 работает в шаговом режиме, обеспечива  перемещение рабочего органа за каждый период синхросигнала на величину, меньшую единичной кодовой разности.

Одновибратор 23 запускаетс  передним фронтом сигнала на управл ющем

0101 U(, а и,5 повтор ет синхро низирующий сигнал на входе 12 блок 15 управлени . При этом, оптотиристор открываетс  с периодичностью 1/&Т н врем  АТц|. Напр жение подаетс  на обмотки 2 и 3, в те гение гпгтервалов времени аТ с периодичностью 1/&Т, 20 обеспечива  шаговый режим работы электропривода в условном направлен вправо.

Режим Л, ЛР, ЛШ..

Эти режимы отличаютс  от рассмот

входе 13 блока 9 управлени  (лри пе- 25 ренных соответствующих, режимов П, реходе из О в 1) и вырабатывает

ПР, ПШ направлением вращени  ротора двигател  1.

положительный импульс длительностью ДТр .

Возможны следующие режимы работы электропривода.

Режим Стоп.

При подаче на управл ющие входы 10, 11, 13, 14 кодовых комбинаций 0000 или 0001 выходные сигналы блока 9 управлени  равны нулю, оптоти- ристоры 7 и 8 закрыты, диагонали мостов 5 и 6 разомкнуты и обмотки 2 и 3 двигател  1 обесточены.

Режим П (вращение в условном направлении вправо с максимальной скоростью).

При подаче на управл ющие входы 10, 11, 13, 14 кодовой комбинации 1001 имеем U,, U, 0, оптотиристор 7 открыт, оптотирнстор 8 закрыт диагональ моста 5 замкнута, а моста 6 разомкнута, при этом на обмотки 2 и 3 подано напр жение, фазировка которого соответствует вращению ротора двигател  1 в условном направ- лрнии вправо.

Режим В/Р (режим реверса после режима вправо).

При подаче на управл ющие входы 10, 11, 13, 14 кодовой комбинации Uj5 гО и на врем  .устанавливаетс и, 1, при этом на врем  Д.Тр открыв етс  оптотиристор 8 и замыкает диагналь моста 6 (оптотиристор 7 закрыт

диагональ моста 5 разомкнута), В течение времени дТ- на обмотку 2 и 3

подаетс  напр жение, фазировка которого соответствует вращению ротора двигател  1 в условном направлении влево.

Режим ВШ (вращение в условном направлении вправо в шаговом режиме ).

При подаче на управл ющие 10, 11, 13, 14 кодовой комбинации

0101 U(, а и,5 повтор ет синхронизирующий сигнал на входе 12 блока 9 управлени . При этом, оптотиристор 7 открываетс  с периодичностью 1/&Т на врем  АТц|. Напр жение подаетс  на обмотки 2 и 3, в те гение гпгтервалов времени аТ с периодичностью 1/&Т, обеспечива  шаговый режим работы электропривода в условном направлении вправо.

Режим Л, ЛР, ЛШ..

Эти режимы отличаютс  от рассмотренных соответствующих, режимов П,

ПР, ПШ направлением вращени  ротора двигател  1.

Диаграмма смены режимов при управлении электроприводом приведена на

фиг. 3-6.

При большой кодовой разности (.К ) между точкой позиционировани  и текущим положением рабочего органа электропривода система пр мого

цифрового управлени  вырабатьшает, в зависимости от знака разности, кодовую комбинацию 1001 (П, фиг. 3,5) или 1000 (Л, фиг.. 4, 6). При уменьшении кодовой разности до ., в

зависимости от знака разности, вырабатываетс  кодова  комбинаци  0011 (ПР, фиг. 3,5) или 0010 (ЛР, фиг. 4,6) и двигатель 1 на врем  йТ реверсируетс . Наибольшее быстродействие электропривода обеспечиваетс  при величине лТ., обеспечивающей полное гашение инерции движени  электропривода , и величине iKp, при которой остаточна  расстройка йКщ после отработки режимов ПР, ЛР минимальна . Отработка остаточной расстройки выполн етс  в зависимости от ее знака , по команде 0101 (ПШ, фиг. 3,5) или 0100 (ЛШ, фиг. 4,6). При этом, .

абочий орган электропривода отдель

ными шагами длительностью AT|,j, слеующими с частотой 1/йТ, перемещает  в заданное положение позициониро- ани . При достижении 1{улевой кодовой разности () вырабатываетс  люба  из кодовых комбинаций 0000, (3001 (Стоп, фиг. 3-6) рабочий орган останавливаетс  в заданном положении и процесс позиционировани  заканчиваетс .

Таким образом, благодар  введению в блок управлени  электропривода соответствующих логических элементов и св зей между ними повьшаетс  быстродействие электропривода и обеспечиваетс  возможность реализации шагового режима работы, что расшир ет функциональные возможности электропривода .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Электропривод переменного тока, содержащий двухфазный асинхронный электродвигатель с обмотками управлени  и возбуждени , два диодных моста , два оптотиристора, фазосдвигаю- щий конденсатор, блок управлени  с п тью входами и двум  выходами, одни выводы обмоток двухфазного асинхронного электродвигател  объединены и предназначены дл  подключени  одного провода питающей сети, между двум  другими вьюодами обмоток двухфазного асинхронного электродвигател  включен фазосдвигающий конденсатор, одни выводы переменного тока первого и второго диодных мостов подключены к разным выводам фазосдвигающего конденсатора, другие вьгооды переменного тока первого и второго диодньпс мостов объединены и предназначены дл  подключени  другого провода питающей сети, выходы диодных мосО О 1 О О 1

   О О О О 1 О

   О О О 1 О О

   О 1 1 1 1 О

   363А12б

   тов зашунтированы оптотиристорами, аноды светодиодов которых подключены к соответствующим выходам блока упg равлени , катоды светодиодов опто- тиристоров заземлены, блок управлени  составлен из логического элемента НЕ, отличающийс  тем, что, с целью повышени  быстродействи  и 10 расширени  функциональных возможное- . тей, в блок управлени  введены три логических элемента 2 И, логический элемент 3 ИЛИ, логический элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ 2 РШИ, одновибратор, пер15 вый вход логического элемента 3 ИЛИ и два входа первого логического элемента 2 И образуют три первых входа блока управлени , вход одновибратора и один вход логического элемента

   20 ИСКЛЮЧАЩЕЕ 2 ИЛИ образуют соответственно четвертый и п тый входы блока управлени , второй и третий входы по- гического элемента 3 ИЛИ подключены соответственно к выходу первого логи25 ческого элемента 2 И и к входу одно- вибратора, выход которого подключен к другому входу логического элемента ИСКЛЮЧАЩЕЕ 2 ИЛИ, выход которого подключен к входу логического элемента

   30 НЕ и к одному входу второго логического элемента 2 И, другой вход которого подключен к выходу логического элемента 3 ИЛИ, а выход образует один выход блока управлени , выход

   25 логического э лемента НЕ подключен к одному входу третьего логического элемента 2 И, другой вход которого подключен к выходу логического элемента 3 ИЛИ, а выход образует другой

   40 выход блока управлени , третий вход которого предназначен дл  подключени  источника синхронизирующего сигнала.

   о Вправо (П)

   1 Вправо-реверс (ПР)

   0 Вправо/шаг (ГПП)

   1 Влево (Л)

   Сигналы управлени 

   и„ J и„ J и„ и,4 u.s J u,e

   О О

   О 1

   1 О

   О О

   Продолжительность единичного сигнала равна дТр,

   tJ23

   AT

   u.s J u,e

   Выходные сигналы

   8 Продолжение таблицы

   Режим работы электропривода

   1 О Влево/реверс (ЛР)

   О и„ Влево/шаг (ЛШ)

   . Фив.

   Фиг.5

   ПШ

   пЛШ

   X

   лш

   .ЛР

   Фиг. 5