SU1372570A1 - Электропривод посто нного тока - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и м.б. использовано дл  регулировани  частоты вращени  электродвигателей посто нного тока. Целью изобретени   вл етс  расширение диапазона регулировани  и повышение точности стабилизации скорости. Электропривод содержит задатчик 3 скорости, напр жение с к-рого поступает на вход интегратора 5. При достижении величины порога срабатывани  элемента 9 замыкаетс  ключ 6, двигатель 1 приходит во вращение. Сигнал обратной св зи суммируетс  с эталонным в элементе 8 сравнени , к-рый через усилитель 2 управл ет двигателем 1. Сигнал ошибки по скорости накапливаетс  в интеграторе 5 до величины, превьшающей зону нечувствительности всех элементов привода, после чего последний ( включают в работу с посто нной скоростью в течение заданного отрезка времени. 1 ил. (Л со ю СП

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к устройствам дл  регулировани  частоты вращени  электродвигателей посто нного тока.

Цель изобретени  - расширение диапазона регулировани  и повышение точности стабилизации скорости.

На чертеже приведена схема электропривода посто нного тока.

Электропривод посто нного тока содержит двигатель 1, подключенный к выходу усилител  2 мощности, последовательно соединенные задатчик 3 скорости и элемент 4 сравнени , интегра тор 5, ключ 6, датчик 7 скорости, выход которого соединен с вторым входом элемента 4 сравлени , элемент 8 сравнени , пороговый элемент 9, измеритель 10 модул , задатчик 11 эталонных напр жений, нулевой релейный элемент 12, п компараторов 13, п релейных элементов 14, п масштабных элементов 15, п-1 элементов И 16, п-1 элементов НЕ 17.

Элемент 8 сравнени  включен между ключом 6 и усилителем 2 мощности и соединен входом с выходом датчика 7 скорости. Пороговый элемент 9 включе между выходом интегратора 5 и управл ющим входом ключа 6. Выход измерител  10 модул  соединен с первыми входами п компараторов 13, вторые входы которых соединены с выходами задатчика 11 эталонных напр жений, соединенными также через замыкающие контакты соответствующих п релейных элементов 14 с входами соответствующих п масштабных элементов 15, выходы которых объединены и соединены с входом ключа 6. Выходы (п-1)-х компараторов 13 соединены с первыми входами соответствующих (п-1)-х элементов И 16, выходы которых соединены с входами соответствующих (п-1)-х релейных элементов 14, а входы нулевого и п-го релейных элементов 12 и 14 соединены с выходами соответственно первого и п-го компараторов 13 Вторые входы элементов И 16 соединены с выходами соответствующих элементов НЕ 17, входы которых св заны с выходами тех компараторов 13, номер которых на единицу больше их номера Выход элемента 4 сравнени  соединен с входом интегратора 5, а нулевой выход задатчика 11 эталонных напр жений через размыкающий контакт нуле

Q

0 5

0

5

0

5

0

5

вого релейного элемента 12 св зан с входом ключа 6.

Электропривод посто нного тока работает следующим образом.

Напр жение с выхода задатчика 3 скорости поступает на вход элемента 4 сравнени , а с его выхода на вход интегратора 5. На выходе интегратора 5 напр жение начинает расти по «линейному закону, причем скорость нарастани  пропорциональна входному сигналу. В момент достижени  выходным напр жением интегратора 5 величины порога срабатывани  порогового элемента 9 на выходе последнего по вл етс  напр жение, соответствующее величине логической 1. Это напр жение замыкает ключ 6, через который соответствующее эталонное напр жение поступает на первый вход элемента 8 сравнени . С выхода элемента 8 сравнени  напр жение подаетс  на усилитель 2, а с него на двигатель 1. Двигатель 1 начинает вращатьс  со скоростью, соответствующей эталонному напр жению.

Датчик 7 скорости вырабатывает напр жение, пропорциональное скорости вращени  двигател  1, которое подаетс  на вторые входы элементов 4 и 8 сравнени . В элементе 8 сравнени  сигнал, пропорциональный скорости вращени , сравниваетс  с эталонным напр жением и поддерживает посто нство скорости вращени  двигател  1. В элементе 4 сравнени  этот сигнал сравниваетс  с задающим и, будучи заведомо больше последнего, мен ет знак выходного напр жени  элемента 4 сравнени . В результате начинает уменьшатьс  напр жение на выходе интегратора 5. По окончании времени, равного посто нной времени порогового элемента 9, напр жение-логической 1 на его выходе исчезает, ключ 6 размыкаетс  и двигатель 1 останавливаетс , а интегратор 5 вновь начинает накапливать сигнал ошибки на своем выходе, причем не с нул , а с того уровн , до которого он разр дилс  сигналом датчика скорости за предыдущий интервал включенного состо ни  электродвигател  1.

Эталонное напр жение, подаваемое на вход ключа 6, формируетс  следующим образом. Измеритель 10 модул  вырабатывает напр жение, пропорциональное абсолютной величине задающего

сигнала. Это напр жение прикладываетс  к первым входам компараторов 13, к вторым входам которых прикладываютс  эталонные напр жени  с соответствующих выходов задатчика 11. Если сигнал с выхода измерител  10 меньше первого (наименьшего) эталонного напр жени , то ни один из компараторов 13 не срабатывает, следовательно , все замыкающие контакты релейных элементов 14 разомкнуты и на вход ключа 6 поступает только напр жение , снимаемое с нулевого выхода эадатчика 11 через замкнутый контакт нулевого релейного элемента 12. Это напр жение задает минимальную посто нную скорость электродвигател  1, развиваемую им в течение интервала включенного состо ни .

Если сигнал с выхода измерител  10 превьш1ает несколько эталонных напр жений , то включатс  все те компараторы 13, к входу которых приложено эта10

зон регулировани  скорости двигател за счет обеспечени  низких скоросте при сохранении высокой точности.

Это достигаетс  тем, что малые входные сигналы, которые лежат в пр делах зоны нечувствительности элеме тов привода (усилител , двигател , датчика скорости и т.д.), накаплива ютс  интегратором до уровн , заведом превышающего величину наибольшей зоны нечувствительности, после чего включаетс  двигатель, который вращаетс  с посто нной заданной скоростью 15 определенное врем . Благодар  тому, что величина заданной скорости выбираетс  завис щей от величины входног сигнала, колебани  скорости вокруг среднего значени  могут быть сведены к минимуму путем увеличени  количест ва ступеней переключени  эталонных напр жений. Поддержание заданной вел чины среднего значени  скорости с вы сокой точностью обеспечиваетс  нали20

лонное напр жение, меньшее по величи- 25 чием главной отрицательной обратной

0

зон регулировани  скорости двигател  за счет обеспечени  низких скоростей при сохранении высокой точности.

Это достигаетс  тем, что малые входные сигналы, которые лежат в пределах зоны нечувствительности элементов привода (усилител , двигател , датчика скорости и т.д.), накапливаютс  интегратором до уровн , заведомо превышающего величину наибольшей зоны нечувствительности, после чего включаетс  двигатель, который вращаетс  с посто нной заданной скоростью 5 определенное врем . Благодар  тому, что величина заданной скорости выбираетс  завис щей от величины входного сигнала, колебани  скорости вокруг среднего значени  могут быть сведены к минимуму путем увеличени  количества ступеней переключени  эталонных напр жений. Поддержание заданной величины среднего значени  скорости с высокой точностью обеспечиваетс  нали0

не выходного сигнала измерител  10. Например, срабатывают первый и второй компараторы 13. При этом напр жение логической 1 с выхода первого компаратора прикладываетс  к входу нуле- зо рости вращени  электродвигател  путем

вого релейного элемента 12, который срабатывает и размыкает свой контакт, и к первому входу первого элемента И 16, на второй вход которого поступает сигнал логического О с выхода первого элемента НЕ 17, поскольку второй компаратор 13 тоже сработал. Поэтому первый релейный элемент 14 не включаетс  и контакт его остает35

получени  сколь угодно низких значений средней скорости при сохранении высокой точности поддержани  заданного значени  скорости.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   с  разомкнутым, а сигнал 1

   Электропривод посто нного тока, содержащий электродвигатель, пoдкJlю- с выхода 4Q ценный к выходу усилител  мощности, второго компаратора 13 поступает так- последовательно соединенные задатчик же на первый вход второго элемента И скорости и первый элемент сравнени , 16, к второму входу которого приложен а также интегратор, ключ и датчик сигнал 1 с выхода второго элемен- скорости, выход которого соединен с та НЕ 17, поскольку третий компаратор 45 вторым входом первого элемента срав- 13 отключен. Поэтому на выходе второ- нени , отличающийс  тем.

   го элемента И 16 по вл етс  сигнал логической 1. Этот сигнал включает второй релейный элемент 14, который замыкает свой замыкающий контакт. Через этот контакт эталонное напр жение с второго выхода задатчика 11 эталонных напр жений через второй масштабный элемент 15 поступает на вход ключа 6, обеспечива  необходимую величи- элементов, п-1 элементов И, п-1 эле- ну скорости вращени  электродвигате- ментов НЕ, при этом второй элемент л 

   1 .

   Таким образом, в предлагаемом устройстве обеспечиваетс  широкий диапасравнени  включен между ключом и усилителем мощности и соединен входом с выходом датчика скорости, пороговый

   св зи по скорости.

   Электропривод позвол ет обеспечить широкий диапазон регулировани  ско

   получени  сколь угодно низких значений средней скорости при сохранении высокой точности поддержани  заданного значени  скорости.

   Формула изобретени 

   что, с целью расширени  диапазона регулировани  и повьш1ени  точности стабилизации скорости, в него введены второй элемент сравнени , пороговый элемент, измеритель модул , зат датчик эталонных напр жений, нулевой релейный элемент, п компараторов, п релейных элементов, п масштабных

   элементов, п-1 элементов И, п-1 эле- ментов НЕ, при этом второй элемент

   сравнени  включен между ключом и усилителем мощности и соединен входом с выходом датчика скорости, пороговый

   элемент включен между выходом интегратора и управл ющим входом ключа, выход измерител  модул  соединен с первыми входами п-х компараторов, вторые входы которых соединены с вы- ходами задатчика эталонных напр жений , соединенных также через замыкающие контакты соответствующих п-х релейных элементов с входами соответствующих п-х масштабных элементов, выходы которых объединены и соединены с входом ключа, выходы (п-1)-х компараторов соединены с первыми входами соответствующих (п-1)-х элементов И, выходы которых соединены с

   входами соответствующих (п-1)-х релейных элементов, а вход нулевого и п-го релейных элементов соединены с выходами соответственно первого и п-го компараторов, вторые входы элементов И соединены с выходами соответствующих элементов НЕ, входы которых св заны с выходами тех компараторов , номер которых на единицу больше их номера, выход первого элемента сравнени  соединен с входом интегратора , а нулевой выход задатчика эталонных напр жений через размыкающий контакт нулевого релейного элемента

   15 св зан с входом ключа.