SU1390759A1 - Digital electric drive - Google Patents

Digital electric drive Download PDF

Info

Publication number
SU1390759A1
SU1390759A1 SU864151278A SU4151278A SU1390759A1 SU 1390759 A1 SU1390759 A1 SU 1390759A1 SU 864151278 A SU864151278 A SU 864151278A SU 4151278 A SU4151278 A SU 4151278A SU 1390759 A1 SU1390759 A1 SU 1390759A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
circuit
pulse
inputs
Prior art date
Application number
SU864151278A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Викторович Алексеев
Original Assignee
Предприятие П/Я В-8670
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я В-8670 filed Critical Предприятие П/Я В-8670
Priority to SU864151278A priority Critical patent/SU1390759A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1390759A1 publication Critical patent/SU1390759A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  регулировани  скорости электродвигателей . Цель изобретени  - повышение .надежности электропривода. Электропривод содержит делитель 10 частоты, вход которого соединен с выходом генератора 7, а выход - с входом управл емого одновибратора 9. &)1ход управл емого одновибратора 9 соединен с входом ширртно-импульс- ного модул тора 6. Введение обратной св зи по току  кор  электродвигател  путем сдвига моментов записи кода сигналов управлени  относительно опорных импульсов позвол ет исключить преобразователь аналогового сигнала обратной св зи по току в цифровой, упростить цифровой электропривод и повысить надежность. 3 ил.The invention relates to electrical engineering and can be used to regulate the speed of electric motors. The purpose of the invention is to increase the reliability of the electric drive. The electric drive contains a frequency divider 10, the input of which is connected to the output of the generator 7, and the output to the input of a controlled one-vibrator 9. &) The input of the controlled one-vibrator 9 is connected to the input of a pulse-pulse modulator 6. Feedback input over the current of the electric motor by shifting the moments of writing the code of the control signals relative to the reference pulses, eliminates the analog current feedback signal to digital converter, simplifies the digital electric drive and improves reliability. 3 il.

Description

со ;о о so; about about

О1O1

соwith

Фиг.11

Изобретение относитс  к электрог технике и может быть использовано в электроприводах с микро-ЭбМ в контуре управлени .The invention relates to electrical engineering and can be used in electric micro-EBM drives in a control loop.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности электропривода.The aim of the invention is to increase the reliability of the drive.

На фиг„1 приведена схема электропривода; на фиго2 - схема пшротно- импульсного модул тора; на фиг.З временные диаграммы работы широтно- импульсного модул тор.а.Fig „1 shows a diagram of the electric drive; FIG. 2 is a diagram of an Ip-pulsed modulator; in FIG. 3, time diagrams of the operation of the pulse-width modulus tor. a.

Цифровой электропривод содержит электродвигатель 1, подключенный к выходу усилител  2 мощности, датчик 3 частоты вращени , цифровой регул тор 4, задатчик 5 частоты вращени , широтно-импульсный модул тор 6, генератор 7, датчик 8 тока, подключенный к выходу усилител  2 мощности, входы которого соединены с выходом щирот- но-импульсного модул тора 6, выходы цифрового регул тора 4 и генератора 7 подключены к входам широтно-имт- пульсного модул тора 6, входы регу- л тора 4 соединены с выходами задат- чиков и датчика 3 частоты вращени .The digital electric drive contains an electric motor 1 connected to the output of a power amplifier 2, a rotational speed sensor 3, digital controller 4, a rotational speed setting device 5, a pulse-width modulator 6, a generator 7, a current sensor 8 connected to the output of the power amplifier 2, inputs which are connected to the output of the pulse-pulse modulator 6, the outputs of the digital controller 4 and the generator 7 are connected to the inputs of the pulse-width modulator 6, the inputs of the controller 4 are connected to the outputs of the sensor and the rotation frequency sensor 3 .

Электропривод также содержит упг .равл емый одновибратор 9,, управл ющий вход которого соединен с выходом датчика 8 тока, делитель 10 частоты, вход которого подключен к выходу гег нератора, а широтно-импульсньк модул тор 6 снабжен вычитающим счетчиком 11, вход данн1|1Х которого соеди нен с выходом цифрового регул тора 4, счетный вход подютючен к выходу генератора 7, вход синхронизации соё динен с выходом управл емого одно- вибратора, запускаюнщй вход которого подключен к выходу делител  10 частоты , двум  схемами ИСКЛЮЧАЩЕЕ ШЖ 12 и 13, схемой 14 задержки,, инверсным 15 и пр мым 16 триггерами и двум  схемами И, выходы которых  вл ют- с  выходами широтно -ишхульсного МО- дул тора 6, выход вычитающего счетчика 11 подключен к входу схемы 14 задержки и первым входам первой схемы ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ 12 и инверсного триггера 15, выход схемы 14 задержки соединен с первы1 €и входами второй схемы . ИСКПЮ ЧАЮПЩЕ :1ЖИ 13 и пр мого триггера 16. Выход делител  частоты подключен к вторым входам первой 12 и второй 13 схем ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и инверсного 15 и пр мого 16 т-ригге- ров, выходы первой схемы ИСКПЮЧАН)- ОЩЕ ИЛИ 12 и инверсного триггера 15The electric drive also contains an uploaded mono vibrator 9, the control input of which is connected to the output of current sensor 8, a frequency divider 10, the input of which is connected to the output of the oscillator, and the pulse-width modulator 6 is equipped with a subtracting counter 11, the data input 1 | 1X which is connected to the output of the digital controller 4, the counting input is connected to the output of the generator 7, the synchronization input is connected to the output of the controlled single-vibrator, the start-up input of which is connected to the output of the 10 frequency divider, two circuits EXCLUSIVE ShZh 12 and 13, circuit 14 bum holders, inverse 15 and forward 16 triggers and two AND circuits whose outputs are - with the outputs of the Pulse Width Modulator 6, the output of the detracting counter 11 is connected to the input of the delay circuit 14 and the first inputs of the first EXCLUSIVE OR 12 and inverse trigger 15, the output of the delay circuit 14 is connected to the first € 1 and the inputs of the second circuit. ACCS: 1ZHI 13 and direct trigger 16. The output of the frequency divider is connected to the second inputs of the first 12 and second 13 circuits EXCLUSIVE OR and inverse 15 and direct 16 t-riggers, outputs of the first circuit ISKPYUCHAN) - SEE OR 12 and inverse trigger 15

соединены с входами первой схемы И 17, выходы второй схемы ИСКПЮЧАЮПЩ ИЛИ 13 и пр мого триггера 16 подключены к входам второй схемы И 18. Позиции на фиг.З отражают работу со ответствуюпщх элементов схемы.connected to the inputs of the first circuit And 17, the outputs of the second circuit SKIPSYUPSCH OR 13 and the direct trigger 16 are connected to the inputs of the second circuit And 18. The positions in FIG. 3 reflect the operation of the corresponding circuit elements.

Цифровой электропривод работает следующим образом.The digital drive works as follows.

На первый вход цифрового регул тора 4 с задатчиком 5 частоты вращени  поступает информаци  о заданной частоте вращени  электропривода На второй вход цифрового регул тора 4 с . .задатчика 3 частоты вращени  поступает последовательность иштуль- сов с частотой, завис щей от частоты вращени  электропривода.The first input of the digital controller 4 with the variable speed setting device 5 receives information about the set frequency of rotation of the electric drive. The second input of the digital controller is 4 seconds. The transmitter 3 frequency of rotation enters a sequence of pulses with a frequency depending on the frequency of rotation of the electric drive.

Цифровой регул тор 4 производит измерение периода, фазового сдвига импульсов, поступающих на его второй вход, расчет фактических значений параметров вргицени , сравнение их с заданными параметрами и формирует сигнал управлени  величиной N, поступающих в виде параллельного п- разр дного двоичного кода на вход данных гаиротно-импуль сного модул - iTopa 6„Digital controller 4 measures the period, the phase shift of the pulses arriving at its second input, calculates the actual values of the parameters of the virus, compares them with the specified parameters, and generates a control signal for the value of N received in the form of a parallel n-bit binary code to the data input -impulsive module - iTopa 6 „

Этот код переписываетс  в вычитающей счетчик 11 по спаду сигнала, поступающего на синхронизирующий вход широтно-импульсного .модул то- .ра 6 с выхода управл емого одновиб- ратора 9. При этом старпшй .(п+1)-й разр д вычитающего счетчика 11 устанавливаетс  в состо ние 1. На счетный вход вычитающего счетчика 11 непрерывно по ступает импульсный сигнал с частотой f |. с выхода генератора 7, который измен ет состо ние вычитающего счетчика 11.This code is rewritten in the subtracting counter 11 by the decay of the signal arriving at the synchronizing input of the pulse-width modulo 6 p. From the output of the controlled single-oscillator 9. At the same time, the start. (N + 1) -th bit of the subtracting counter 11 is set to state 1. A pulse signal with a frequency f | is continuously applied to the counting input of the downlink counter 11. from the output of generator 7, which changes the state of the subtracting counter 11.

На выходе вычитающего счетчика 11, которым  вл етс  выход его старшего (n-(-l)-ro разр да, формируетс  сигнал, момент спада которого сдвинут по фазе относительно момента спада сигнала на синхронизирующем входе на вапичину ,К ,-N, причем К ., At the output of the subtracting counter 11, which is the output of its highest (n - (- l) -ro discharge, a signal is generated, the decay moment of which is phase-shifted relative to the decay time of the signal at the sync input to Vapichin, K, -N .

-- . Импульсы с частотой f с выхо -г да генератора поступают также на вхо -. Pulses with a frequency f from the output of the generator and go also to the input

делител  10 частоты с коэффициентом делени  2 , на выходе которого формируютс  опорные импульсы с периодом frequency divider 10 with a division factor of 2, at the output of which reference pulses with a period are formed

о about

° f 7  ° f 7

Сигнал с выхода делител  10 частоты поступает на второй вход управл емого одновибратора 9, представл ющего собой логический одновибратор с переменной длительностью импульса, завис щий от входного напр жени  Длительность импульсов на выходе управл емого одновибратора 9 зависит от. величины сигнала св зи по току, поступающего на его первый вход от датчика 8 тока. Эта длительность равнаThe output signal from the frequency divider 10 is fed to the second input of the controlled one-shot 9, which is a logical one-shot with a variable pulse duration, depending on the input voltage. The duration of the pulses at the output of the controlled one-shot 9 depends on. the magnitude of the current communication signal supplied to its first input from current sensor 8. This duration is equal to

-2. - 1 - V , т 2Ч 5   -2 - 1 - V, t 2H 5

где Ig величина тока  кор  электродвигател  1;where Ig is the magnitude of the current box motor 1;

т о 9П ПОСТОЯННЫЙ временнойt about 9P PERMANENT temporary

сдвиг.shift.

Коэффициент К выбираетс  из услови The coefficient K is chosen from the condition

м««с То . К i , i г, LO .m "" with That. K i, i g, LO.

С выхода управл емого одновибратора 9 импульсы поступают на сикхро- низирующий вход широтно-импульсного модул тора 6, Моменты спада этих импульсов сдвинуты во времени относи- Тельно фронта опорных импульсов, поступающих на тактовый вход широтио- импульсного модул тора 6, Суммарный временной сдвиг моментов спада сигнала на выходе вычитающего счетчика 11 относительно фронта опорных импульсов составл етFrom the output of the controlled single vibrator 9, the pulses arrive at the Sikhronizvaya input of the pulse-width modulator 6, the decay moments of these pulses are shifted in time relative to the front of the reference pulses arriving at the clock input of the pulse-width modulator 6, the total time shift of the decay moments the signal at the output of the subtracting counter 11 relative to the edge of the reference pulses is

тt

i° V т j-w.M 2 о Л 2 - -« 1 i ° V t j-w.M 2 o L 2 - - “1

Эти сигналы поступают на входы первой схем, ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ 12, на вы- ходе которой формируетс  широтно-, модулированный сигнал с периодомThese signals are fed to the inputs of the first circuit, EXCLUSIVE OR 12, at the output of which a width-modulated signal with a period

и длительностью импульсов, равной and a pulse duration equal to

/K.,-N - - Вд/о Этот сигнал подаетс  на вход первой схемы И 17, на другой вход которой поступает сигнал, завис щий от знака величины (KiN - - i t)) формируемый инверсным триггером 15, представл ющим собой D-триггер с инверсным выходом, путем записи состо ни  выхода вычитающего счетчика 11 в момент спада опорных импульсов, поступающих на() .N- - Vd / o This signal is fed to the input of the first circuit AND 17, to another input of which a signal is received, depending on the sign of the magnitude (KiN - - it) formed by the inverse trigger 15, which is D- trigger with inverse output, by recording the state of the output of the subtracting counter 11 at the time of the decay of the reference pulses arriving at

с with

5five

00

5five

0 г о0 g about

его тактовый вход, В случае, если 7 О, на выходе инверсного триггера 15 логический О,и на выходе первой схемы И 17, образующем первый выход широтно-импульсного модул тора 6, сигнал отсутствует. При 1 : О на этом выходе формируетс  сигнал первой фазы широтно-импульсного модул тора 6.its clock input, In case 7 O, the output of the inverse trigger 15 is logical O, and the output of the first circuit AND 17, which forms the first output of the pulse-width modulator 6, is out of signal. With 1: O, the output of the first phase of the pulse-width modulator 6 is formed at this output.

Дл  формировани  сигнала второй фазы широтно-импульсного модул тора 6 выходной сигнал вычитающего счетчика 1I сдвигаетс  при помощи схемы 14 задержки на врем , равное 2. При этом суммарный временной сдвиг моментов спада сигнала на выходе схемы 14 задержки относительно фронта опорных импульсов составл етIn order to form a second phase signal of a pulse width modulator 6, the output signal of the subtracting counter 1I is shifted by a delay circuit 14 equal to 2. In this case, the total time shift of the decay moments at the output of the delay circuit 14 relative to the edge of the reference pulses is

р + 0 - К,, + K,N.p + 0 - K ,, + K, N.

Эти сигналы поступают на входы второй схемы ИСКЛЮЧАЮПЩЕ ИЛИ 13. Пр мой триггер 16, представл юпщй собой D- триггер с пр мым выходом, формирует сигнал,завис щий от знака величины (к ,N - , + ,). Формирование сигнала второй фазы на втором выходе ши- poтнo-и myльcнoгo модул тора 6 происходит аналогично формированию первой фазы оThese signals are fed to the inputs of the second circuit EXCLUSIVE OR 13. The forward trigger 16, which is a D-trigger with direct output, generates a signal depending on the sign of the magnitude (k, N -, +,). The formation of the signal of the second phase at the second output of the wide and large modulator 6 occurs in the same way as the formation of the first phase o

Введение дополнительного временного сигнала D необходимо дл  исключени  зоны нечувствительности широтно-импульсного модул тора 6 на нулевых значени х N и 1„, При этом максимальна  величина сигнала управлени  не должна превьшатьThe introduction of an additional time signal D is necessary to exclude the dead zone of the pulse-width modulator 6 at zero values N and 1 ". At the same time, the maximum value of the control signal should not exceed

NN

Й- )/К,Y-) / K,

00

5five

С выхода широтно-импульсного модул тора 6 сигналы первой и второй фазы поступают на первый и второй входы усилител  2 мощности, представл ющего собой мостовую транзисторную схему, который осуществл ет регулирование напр жени , подводимого к  корной обмотке электродвигател  1.From the output of the pulse-width modulator 6, the signals of the first and second phases are fed to the first and second inputs of the power amplifier 2, which is a bridge transistor circuit that regulates the voltage supplied to the core winding of the electric motor 1.

Таким образом, широтно-импульсный модул тор 6 формирует широтно-импульс- ные сигналы, завис щие от величины сигнала управлени  и сигнала обратной св зи по току, с посто нным периодом,Thus, the pulse-width modulator 6 generates pulse-width signals depending on the magnitude of the control signal and the current feedback signal, with a constant period,

ТT

равным -, при этом максимальна  задержка сигнала управлени  и сигнала обратной св зи по току в широтно-импульсном модул торе 6 составл ет Т, Введение обратной св зи по току  кор  электродвигател  1 путем сдвига моментом записи кода сигнала управлени  в вичитающий счетчик 11 относительно опорных импульсов позвол ет Исключить преобразователь аналогового сигнала обратной св зи по току в цифровой и, тем самым, упростить цифровой электропривод. При этом за счет наличи  быстродействующей обратной св зи по току повышаетс  устойчивость элект :)опривода.equal to -, while the maximum delay of the control signal and the current feedback signal in the pulse-width modulator 6 is T, the introduction of the current feedback of the core of the electric motor 1 by shifting the control signal code into the counter meter 11 relative to the reference pulses allows to exclude the analog current feedback to digital converter and thereby simplify the digital drive. At the same time, due to the presence of high-speed current feedback, the stability of the elect:) oprivode increases.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Цифровой электропривод, содержащий электродвигатель, подключенный к выходу усилител  мощности, датчик Частоты вращени  электродвигател  и датчик тока, подключенный к выходу Усилител  мощности, входы которого соединены с выходами пиротно-импульс- ного модул тора, входы цифрового ре- гул тора соединены с выходами задат -; чика и датчика частоты вращени  элект электродвигател , отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности, в него дополнительно введены делитель частоты, вход которого соединен с выходом генератора, управл емый одновибратор управл ю0A digital electric drive containing an electric motor connected to the output of the power amplifier, a sensor Motor speed and a current sensor connected to the output of the Power Amplifier, whose inputs are connected to the outputs of the pilot-pulse modulator, the digital controller inputs are connected to the outputs of the setpoint ; The sensor and the rotational speed sensor of the electric motor, characterized in that, in order to increase reliability, a frequency divider is additionally introduced in it, the input of which is connected to the generator output, a controlled one-shot control 0 5five 0 5 о 0 5 o щий вход которого соединен с выходом датчика тока, а запускающий вход соединен с выходом делител  частоты и тактовым входом ииротно-импульсно- го модул тора, широтно-импульсный модул тор снабжен вычитающим счетчиком , вход данных которого соединен с выходом цифрового регул тора, счетный вход подключен к выходу генератора , а вход синхронизации соединен с выходом управл емого одновибратор а, двум  схемами ИСКПЮЧАНШЩЕ ИЛИ, схемой задержки, инверсным и пр мым триггерами и двум  схемами И, выходы которых  вл ютс  выходами широтно-импульсного модул тора,выход вычитающего счетчика подключен к входу схемы задержки и первым входам первой схемы ИСКЛЮЧАЮ ЦЕЕ ИЛИ и инверсного триггера, выход схемы за-. держки соединен с первыми входами второй схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и пр мого триггера, вторые входы первой и второй схем ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и инверсного и пр мого триггеров объединены и образуют тактовый вход широтно-импульсного модул тора, выход первой схемы ИСКЛЮЧАЮТЩЕ ИЛИ и инверсного триггера соединен с входом первой схемы И, выходы второй схемы ИСКЛЮЧАЮВ1ЕЕ ИЛИ и пр мого триггера подключены к входам второй схемы И.The input of which is connected to the output of the current sensor, and the starting input is connected to the output of the frequency divider and the clock input of the ip pulse modulator, the pulse width modulator is equipped with a reading counter, the data input of which is connected to the output of the digital controller, the counting input is connected to the output of the generator, and the synchronization input is connected to the output of a controlled one-shot, two TEMPERATURE OR OR circuits, a delay circuit, inverse and direct triggers, and two AND circuits whose outputs are pulse-width outputs modulator, the output of the detracting counter is connected to the input of the delay circuit and the first inputs of the first circuit EXCLUSIVE CEE OR and inverse trigger, the output of the circuit is in -. the holder is connected to the first inputs of the second EXCLUSIVE OR circuit and the forward trigger; the second inputs of the first and second EXCLUSIVE OR and inverse and forward trigger circuits are combined to form the clock input of the pulse-width modulator; the output of the first circuit is the EXCLUSIVE OR inverse trigger. the first circuit AND, the outputs of the second circuit EXCLUSIVE OR, and the direct trigger are connected to the inputs of the second circuit I. Фыг.2Fyg.2
SU864151278A 1986-11-24 1986-11-24 Digital electric drive SU1390759A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864151278A SU1390759A1 (en) 1986-11-24 1986-11-24 Digital electric drive

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864151278A SU1390759A1 (en) 1986-11-24 1986-11-24 Digital electric drive

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1390759A1 true SU1390759A1 (en) 1988-04-23

Family

ID=21269042

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864151278A SU1390759A1 (en) 1986-11-24 1986-11-24 Digital electric drive

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1390759A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1117809, Ю1. Н 02 Р .5/16, 1984. Патент ОНА № 4413212, кл. 318- 317, 1983. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1121753B1 (en) Method and device for controlling a brushless electric motor
JP3578930B2 (en) Generators and generator equipment
US5036264A (en) Brushless motor with no rotor-position sensor
JPS5956880A (en) Motor controller for brushless dc motor
US5015927A (en) Electric motor with regeneration current commutation
US4779183A (en) Method and apparatus for selectively controlling an operation mode of a PWM inverter between an asychronous mode and a synchronous mode modulation
SU1390759A1 (en) Digital electric drive
KR870010680A (en) Proportional-Integral Controller
JP4217384B2 (en) Motor drive device by PWM control system
SU1522176A1 (en) Discrete-proportional - integral rotational speed governor
JPS62160098A (en) Control and circuit device of stepping motor
SU1376202A1 (en) D.c. electric drive
EP0929144B1 (en) Motor drive control system and method
SU1661956A1 (en) Digital electrical drive
SU1522353A1 (en) Thyratron motor
SU1647832A1 (en) D c drive
SU1339864A1 (en) Induction electric drive
SU1401547A1 (en) Synchronized d.c. drive
JP3733255B2 (en) Motor drive control device
SU1559388A1 (en) Device to control inverter
SU1661951A1 (en) Dc electric drive
SU1084935A1 (en) Method of adjusting hysteresis motor of gyro device
SU1269233A1 (en) Electric drive of electric machine converter
SU766036A1 (en) Adaptive frequency-manipulated signal receiver
SU1297192A1 (en) One-channel device for control of rectifier converter