SU1374389A1

SU1374389A1 - Method of controlling the rotation speed of d.c. electric motor

Info

Publication number: SU1374389A1
Application number: SU864115912A
Authority: SU
Inventors: Сергей Анатольевич Бахов; Вадим Эдуардович Калашников; Владимир Борисович Покровский
Original assignee: Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро Главмосинжстроя При Мосгорисполкоме
Priority date: 1986-06-27
Filing date: 1986-06-27
Publication date: 1988-02-15

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и м.б. использовано в устройствах с высокими требовани ми к точности поддержани частоты вращени . Целью изобретени вл етс улучшение качества регулировани за счет стабилизации скважности питающих электродвигатель импульсов тока. Способ заключаетс в формировании генератором 1 задающей частоты первой последовательности импульсов и второй последовательности импульсов, поступающей от датчика 3 частоты вращени электродвигател 2. На выходе логического устройства 4 сравнени формируетс треть последовательность импульсов, длительность которых пропорциональна фазовому рассогласованию сравниваемых частот. Дополнительно с помощью датчика 7 тока измер ют средний ток, потребл емый электродвигателем 2, и по его значению ограничивают амплитуду тока в цепи кор , что позвол ет стабилизировать скважность импульсов , питающих электродвигатель, и использовать датчик частоты вращени низкой точности. 1 ил. i (Л 00- со сх ;оThe invention relates to electrical engineering and m. Used in devices with high demands on rotational speed accuracy. The aim of the invention is to improve the quality of regulation by stabilizing the duty cycle of the current pulses supplying the motor. The method consists in the formation by generator 1 of the driving frequency of the first pulse train and the second pulse train coming from the sensor 3 of the rotational speed of the electric motor 2. At the output of the logical comparator 4, a third pulse train is formed, the duration of which is proportional to the phase error of the compared frequencies. Additionally, using the current sensor 7, the average current consumed by the electric motor 2 is measured, and its value is used to limit the amplitude of the current in the core circuit, which makes it possible to stabilize the duty cycle of the pulses feeding the electric motor and to use a low-precision rotation speed sensor. 1 il. i (L 00 - cx; o

Description

Изобретение относитс к электротехнике , в частности к импульсным астатическим системам электропривода посто нного тока, и может быть использовано в устройствах с высокими требовани ми к точности поддержани частоты вращени .The invention relates to electrical engineering, in particular, to pulsed static systems of a direct current drive, and can be used in devices with high demands on the accuracy of rotational frequency.

Целью изобретени вл етс улучшение качества регулировани за счет стабилизации скважности питающих электродвигатель импульсов тока.The aim of the invention is to improve the quality of regulation by stabilizing the duty cycle of the current pulses supplying the motor.

На чертеже представлена функци- ональна схема устройства, осуществл ющего способ.The drawing shows the functional diagram of the device implementing the method.

Устройство содержит генератор 1 задающей частоты, электродвигатель 2 с датчиком 3 частоты вращени . Выходы генератора 1 задающей частоты и датчика 3 частоты вращени соединены соответственно с входами логического устройства 4 сравнени , выход которого подключен к управл ющему входу силового ключа 5. Регулируемый источник 6 тока через силовой ключ 5 соединен с корной цепью электродвигател 2. К цепи кор электродвигател 2 подключен датчикThe device comprises a master frequency generator 1, an electric motor 2 with a rotational speed sensor 3. The outputs of the master frequency generator 1 and the rotational speed sensor 3 are connected respectively to the inputs of the comparison logic 4, the output of which is connected to the control input of the power switch 5. The regulated current source 6 is connected via a power switch 5 to the core circuit of the electric motor 2. sensor connected

7тока корной цепи, выход которого через блок 8 формировани среднего значени тока и сумматор 9 подключен к управл ющему входу регулируемого источника 6 тока. Второй вход сумматора 9 соединен с выходом блока 10 пуска. В качестве блока 8 формиро- - вани среднего значени тока может быть использован фильтр. Логическое устройство 4 сравнени обеспечивает формирование сигналов, соответствующих величине фазового сдвига, поступающих на его входы,последовательностей импульсов и вывод устройства в режим фазового управлени .7 a current circuit circuit, the output of which is connected via the average current formation unit 8 and the adder 9 is connected to the control input of the adjustable current source 6. The second input of the adder 9 is connected to the output of the block 10 start. A filter can be used as the unit 8 for generating the average current value. Comparison logic 4 provides the formation of signals corresponding to the magnitude of the phase shift arriving at its inputs, pulse sequences and bringing the device into phase control mode.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Генератор 1 задающей частоты формирует последовательность импульсов , поступающую на первый вход логического устройства 4 сравнени .The master frequency generator 1 generates a sequence of pulses arriving at the first input of the comparison logic device 4.

8режиме фазового управлени каждому импульсу, поступающему на первый вход логического устройства 4 сравнени , отвечает импульс от датчика 3 частоты вращени электродвигател 2, поступающий на второй вход этого устройства. Логическое устройство8, the phase control mode for each pulse arriving at the first input of the comparison logic 4 corresponds to a pulse from the sensor 3 of the rotational speed of the electric motor 2 arriving at the second input of this device. Logical device

4 сравнени обеспечивает формирование управл ющего потенциала при вы- коде электродвигател 2 в режим фазового управлени и управл ющие импульсы в режиме фазового управлени , при котором импульс от генератора 14 comparisons provides for the formation of a control potential at the output of the electric motor 2 to the phase control mode and control pulses in the phase control mode, in which the pulse from the generator 1

задающей частоты формирует передний фронт управл ющего импульса на выходе логического устройства 4 сравнени , а импульс от датчика 3 частоты вращени формирует задний фронт управл ющего импульса. При увеличении нагрузочного момента происходит отставание по фазе последовательности импульсов, формируемой датчиком 3 частоты вращени , что ведет к повышению отношени длительности управл ющего импульса к периоду последовательности импульсов задающей частоты и соответственно к повышению среднего тока, протекающего черезthe driving frequency forms the leading edge of the control pulse at the output of the logic unit 4 of the comparison, and the pulse from the rotation speed sensor 3 forms the falling edge of the control pulse. As the load moment increases, the phase sequence of the pulses generated by the rotational speed sensor 3 lags, which leads to an increase in the ratio of the control pulse duration to the period of the pulse frequency control pulse and, accordingly, to an increase in the average current flowing through

корь электродвигател 2, компенсирующего возросший нагрузочный момент. (measles motor 2, compensating for the increased load torque. (

Этот ток регистрируетс датчиком 7 тока корной цепи. Сигнал тока усредн етс блоком 8 формировани среднего значени тока.This current is detected by a current circuit sensor 7. The current signal is averaged by the average current value generating unit 8.

Увеличение уставки токоограничени ведет к возрастанию амплитуды токовых импульсов, протекающих через корьAn increase in the current limit setting leads to an increase in the amplitude of the current pulses flowing through the measles

электродвигател 2, соответственно к возрастанию момента, развиваемого электродвигателем 2, что ведет к уменьшению фазового рассогласовани управл ющих последовательностей импульсов и уменьшению скважности импульсов до значени , определ емого отношением среднего тока и соответствующей ему величине токоограничени . Устойчивость управлени определ етс motor 2, respectively, to an increase in the moment developed by the motor 2, which leads to a decrease in the phase mismatch of the control pulse sequences and a decrease in the pulse duty cycle to a value determined by the ratio of the average current and its corresponding current limit value. Driving stability is determined by

выбором динамических характеристик звеньев устройств.selection of dynamic characteristics of device links.

Обратна св зь и момент включени устройства полностью блокирует регулируемый источник 6 тока, посколькуThe feedback and moment of switching on the device completely blocks the regulated current source 6, since

при отсутствии тока через корь электродвигател 2 на управл ющий вход регулируемого источника 6 тока поступает нулевой сигнал. В св зи с этим необходимы меры дл пуска элекгin the absence of current through the bark of the electric motor 2, the control input of the regulated current source 6 receives a zero signal. In this regard, measures are required for the start-up of

тродвигател , дл чего служит блок 10 пуска, обеспечивающий в начальный момент включени электродвигател начальный задаюпщй сигнал, амплитуда и длительность которого достаточныmotor, for which the start-up unit 10 serves, which at the initial moment of switching on the electric motor provides an initial control signal, the amplitude and duration of which are sufficient

дл формировани начального тока в коре электродвигател 2.to form the initial current in the core of the electric motor 2.

Таким образом, способ регулировани частоты вращени электродвигател обеспечивает в широком диапазоне нагрузок и частоты вращени достаточно высокую скважность токовых импульсов что позвол ет использовать датчик частоты вращени низкого класса точности и хорошую управл емость электропривода .Thus, the method of controlling the rotational speed of an electric motor provides, over a wide range of loads and rotational frequencies, a sufficiently high duty cycle of current pulses, which allows the use of a rotational speed sensor of low accuracy class and good controllability of the electric drive.

Форм, ула изобретени Form ula invention

Способ регулировани частоты вра- )цени электродвигател посто нного тока, заключающийс в формировании двух последовательностей импульсов, перва из которых пропорциональна. заданной, а втора -действительной частоте вращени электродвигател .The method of adjusting the frequency of the rotation of the direct current motor consists in forming two sequences of pulses, the first of which is proportional. given, and the second - the actual frequency of rotation of the electric motor.

сравнении первой и второй последова тельностей импульсов и -получении в результате сравнени третьей последовательности импульсов, поступающих на электродвигатель, причем длительность импульсов третьей последовательности пропорциональна фазовому рассогласованию сравниваемых частот, отличающий с тем, что, с целью улучшени качества регулировани за счет стабилизации скваж- кости питающих электродвигатель импульсов тока, измер ют средний ток, потребл емый электродвигателем и по его значению ограничивают амплитуду тока в цепи кор электродвигател .comparing the first and second sequences of pulses and obtaining as a result of comparing the third sequence of pulses arriving at the motor, the duration of the pulses of the third sequence is proportional to the phase mismatch of the compared frequencies, characterized in that, in order to improve the quality of regulation by stabilizing the feed well current pulse motor, measure the average current consumed by the motor and, by its value, limit the current amplitude in the circuit to op electric motor.

Claims

Claim

A method of controlling the rotational speed of a DC motor, which consists in the formation of two sequences of pulses, the first of which is proportional. a predetermined, and the second, actual frequency of rotation of the electric motor, comparing the first and second sequences of pulses and obtaining, as a result of the comparison of the third sequence of pulses, supplied to the electric motor, the pulse duration of the third sequence being proportional to the phase mismatch of the compared frequencies, characterized in that, for the purpose of improve the quality of regulation by stabilizing the duty cycle of the current pulses supplying the electric motor, measure the average current, 15 consumed ele by a motor and by its value limit the amplitude of the current in the armature circuit of an electric motor ”