SU1376207A1 - Устройство дл регулировани скорости электродвигател - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в лентопрот жных механизмах магнитофонов и кинофотоаппаратуры. Целью изобретени   вл етс  повышение точности и быстродействи . Частота вращени  вала электродвигател  преобразуетс  в электрическое напр жение посредством интегрировани  управл ющего напр жени  за врем  между двум  импульсами с датчика 4 скорости вращени  вала Сигнал рассогласовани  получают при сравнении амплитуды напр жени  на интеграторах с опорным напр жением источника 4. С целью точного задани  начальных условий интегрировани  применено два интегратора , работающих поочередно: один интегрирует, другой в это врем  устанавливаетс  в состо ние О. Обороты электродвигател  прддерживают- с  в соответствии с величиной управл ющего напр жени . Мен   в щироких пределах управл н цее напр жение, можно измен ть обороты электродвигател  . 1 ил, с 9 Crt

Description

со

сз:

1чЭ

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к электроприводам механизмов с высокими требовани ми к точности поддержани  скорости вращени  электродвигател  и широкому диапазону ее регулировани , и может быть использовано в лентопрот жных механизмах магнитофонов и кинофотоаппаратуры .

Цель изобретени  - повышение точности и быстродействи .

На чертеже представлена блок- схема устройства.

Устройство дл  регулировани  скорости электродвигател  посто нного тока содержит последовательно соединенные интегратор 1 и компаратор 2, формирователь 3 импульсов, источник А опорного напр жени , выходом подсоединенный к второму входу компаратора 2„электродвигатбит . Кроме того , устройство содержит последовательно соединенные источники стабилизированного 5 и управл ющих 6 напр жений, согласующий усилитель 7, второй интегратор 8, второй ком- пар тор 9, Выход последнего через включенный в пр мом направлении разв зывающий диод 10 подключен к установочному входу триггера 11, Выход первого компаратора 2 через другой разв зывающий диод 12, включенный в пр мом направлении, соединен с установочным входом триггера 11, выход которого  вл етс  выходом устройства и предназначен дл  подключени  к электродвигателю,, Сбрасывающий вход триггера 11 подключен к входу счетного триггера 13 и выходу формировател  3 импульсов, первый выход счетного триггера 1 3 второй вход которого соединен с первым входом первого интегратора 1, подключен к выходу согласующего усилител  7, Второй выход счетного триггера 13 соединен с первым входом второго интегратора 8, Вход источника 4 опорного напр жени  подключен к выходу источника 5 стабилизированного напр жени  Вторые входы обоих компараторов 2 и 9 объединены . Вход формировател  3 предназначен дл  подключени  к выходу датчика 14 скорости.

Устройство работает следукмцим образом .

При включении питани  вал электродвигател . 1 неподвижен, на вход устройства с датчика 14 скорости им0

5

0

5

0

5

0

5

0

пульсы на вход формировател  3 не поступают. На выходе формировател  3 импульсы также отсутствуют.

Счетный триггер 13 находитс  в одном из двух устойчивых состо ний, например на выходе 1 - высокий уровень напр жени , на выходе II - низкий . Тогда интегратор 1, управл ющий вход I которого соединен с выходом 1 счетного триггера 13, находитс  в нулевом состо нии, а интегратор 8, управл ющий вход I которого соединен с выходом 11 счетного триггера 13, интегрирует сигнал управлени , поступающий на его информационный вход II от источника 6 управл ющего напр жени  через согласующий усилитель 7, Напр жение на выходе интегратора 8, в случае посто нного управл ющего напр жени , нарастает по линейному закону, В момент, |согда это напр жение, поступающее на неинвертирующий вход компаратора 9, превышает уровень опорного напр жени , поступающего от источника 4 опорного напр жени  на инвертируюошй вход компаратора на выходе последнего по вл етс  высокий уровень напр жени . Это напр жение через разв зывающий диод 10 поступает на установочный вход I выходного триггера 11 и переводит его в состо ние, при котором на его выходе есть высокий уровень напр жени  Высокий уровень напр жени   вл етс  сигналом на включение питани  электродвигател , Питание двигател  включаетс , вал двигател  начинает вращатьс  При поступлении первого импульса с датчика 14 скорости электродвигател  сформирован- ный формирователем 3 импульсов короткий импульс поступает на счетный вход счетного триггера 13 и на сбра- сь1вающий вход II триггера 11, В этот момент времени на обоих входах триггера 11 присутствуют положительные напр жени , а именно на входе I-- с выхода компаратора 9 и на входе II - с формировател  3 импульсов. При этом триггер 11 остаетс  в состо нии , при котором на его выходе высокий уровень, так как- его установочный вход 1 обладает приоритетом по отношению к входу II, Счетный триггер 13с приходом на его вход импульса мен ет свое состо ние на противоположное, при этом на выходе

31

I.устанавливаетс  низкий уровень напр жени , а на выходе II - высокий о

Интегратор 1, на управл ющем входе которого теперь низкий уровень напр жени , начинает интегрировать сигнал управлени , поступающий от источника 6 управл ющего напр жени  через согласуклций усилитель 7 на его информационный вход II, Следовательно , интегратор 8, на управл к цем входе которого теперь высокий уровен устанавливаетс  в нулевое состо ние Его выходное напр жение снижаетс  до нул , что приводит к установке ком- паратора 9, соединенного своим неинвертирующим входом с его выходом, в состо ние, при котором на его выходе имеетс  низкий уровень напр жени , При этом с входа I триггера высокий уровень снимаетс , но он остаетс  в прежнем состо нии, так как к этому времени короткий импульс на его вход

IIс формировател  3 импульсов уже закончилс  Питание на электродвигатель продолжает поступать, и он набирает обороты, так как частота вращени  вала электродвигател  еще невелика, интервал ме оду первым и вторым импульсами, поступающими с датчика 14, велик и напр жение на выходе интегратора 1, нарастающее

по линейному закону, также превыщает опорное, и компаратор 2 выдает на выходе высокий уровень напр жени , который через разв зыван ций диод 12 поступит на вход 1 выходного триггера 1I и подтверждает его состо ние с высоким уровнем напр жени  на выходе . Второй импульс, поступивщий с датчика 14 через формирователь 3 импульсов , поступает на счетный вход счетного триггера 13 и вход II вы- зсодного триггера 11, Счетный триггер 13 измен ет свое состо ние, а выходной триггер 11 остаетс  в прежнем состо нии, так как на его входе Г присутствует высокий уровень. Интегратор 1 установлен в нулевое состо ние , а интегратор 8 снова начинает интегрировать и т.д

По мере увеличени  частоты вращени  вала электродвигател  импульсы с датчика 1А поступают все чаще и чаще следовательно, интервал интегрировани , равный промежутку времени между импульсами, становитс  все меньше и меньше. При этом наступает такой момент, когда амплитуда напр жени 

0

0

5

5

0

5.

0

5

0

5

на выходе интегратора к моменту окончани  интегрировани  не достигает уровн  опорного напр жени , Компаратор , подключенный к выходу этого интегратора , не вьщает на своем выходе высокий уровень, следовательно его нет и на установочном входе 1 выходного триггера 11. Очередной им- . пульс с датчика 14 через формирователь 3 импульсов, поступивший на сбрасывающий вход II выходного триггера 11, устанавливает его в состо ние , при котором на его выходе имеетс  низкий уровень. Питание электродвигател  отключаетс  Частота вращени  вала электродвигател  начинает уменьшатьс . Это вызывает увеличение интервалов интегрировани  и, следовательно, амплитудь: напр жени  на выходах интеграторов 1 и 8. Увеличение амплитудь приводит к срабатыванию компараторов 2 и 9 и установке выходного триггера 11 в состо ние с высоким уровнем на его выходе и включению электродвигател .

Таким образом, при частоте вращени  вала электродвигател  выше расчетной, происходит отключение питани  электродвигател , а при уменьшении - включение. Мен   уровень управл кнцего напр жени  можно в широких пределах регулировать частоту вращени  вала электродвигател „

Высока  точность устройства достигаетс  за счет повышени  точности установки начальных условий интегрировани , а быстродействие за счет отсутстви  задержки сигнала управлени  электродвигателем, равной посто нной времени цепи вьщелени  посто нной составл ющей.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  регулировани  скорости электродвигател , содержащее последовательно соединенные первый интегратор и первый компаратор, формирователь импульсов, источник опорного напр жени , выходом подсоединенный к второму входу компаратора, вход формировател  импульсов  вл етс  входом устройства и предназначен дл  подключени  к выходу датчика скорости электродвигател , о т л и ч а- ю щ е 6 с   тем, что, с целью повышени  точности и быстродействи , в цего введены последовательно со&ди5 , 13762П76

   ненные источники стабилизированного,телю, сбрасывающий вход триггера под- управл ющего напр жений, согласующийключен к входу счетного триггера и вы- усилитель, второй интегратор, второйходу формировател ; импульсов, пер- компаратор,выход которого черезс выход счетного триггера соединен включенный в пр мом направлении одинс первым входом первого интегратора разв зывающий диод подключен к уста-второй вход которого подключен к вы- новочному входу триггера, выход пер- «оду согласующего усилител , второй вого компаратора через другой разв  выход счетного триггера соединен с зывающий диод, включенный в пр момШ первым входом второго интегратора, направлении, соединен с установочнымвход источника опорного напр жени  входом триггера, выход которого  вл - подключен к выходу источника стабили- етс  выходом устройства и предназна-зированного напр жени , вторые входы чен дл  подключени  к электродвига-обоих компараторов объединены.