SU1411910A1 - Электропривод посто нного тока - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть испольэовано дл  управлени  электродвигателем посто нного тока. Целью изобретени   вл етс  увеличение быстродействи , ста% бильности характеристик и упрочение. Электропривод содержит частотно-фазовый дискр 01натор 3, «ходы которо-, го подключены к генератору задамцей частоты 4 и датчику скорости,вращени  2. Частотно-фазовый дискрт иа- тор 3 содержит четыре триггера 10-13, два элемента ИЛИ 14, 15 и два элемента И 16, 17. В данном устройстве структура частотно-фазового дискрими - натора 3 обеспечивает вы вление ка1 величины, так и знака фазового рас согласовани  частотных сигналов Сдающего генератора 4 и датчика скорости, 2. 1 ип.

Description

С

npt

Изобретение относитс  к электро- тЬхнике и может быть использовано в э тектроприводах посто нного тока.

. Цель изобретени  - увеличение быст рЬдействи  и стабильности характерис- трк и упрощение.

На чертеже приведена схема электрожвода .

i . Электропривод посто нного тока сод|ержит электродвигатель 1, с валом кЬторого св зан датчик 2 скорости вЬащени , выход которого соединен с входом импульсного частотно-фазового даскриминатора 3, к второму входу которого подключен г енератор 4 задаю- ШЕй частоты. Выходы частотно-фазового дискриминатора соединены с модулирую- шим и реверсирующим входами силового преобразовател  5, выполненного по мостовой схеме на транзисторах 6-9, в диагональ которого включен электро- д|вигатель 1.

Частотно-фаговый дискриминатор соотоит из триггеров 10-13, элементов ИПИ 14 и 15, элементов И 16 и 17, причем счетные входы триггеров 10 и 12 соединены с генератором 4 задающей частоты. Выход триггера 10 св зан с информационным входом триггера 13 и первым входом ИЛИ 15, вто- реЛ вход которого подключен к выходу триггера 13 и первому входу элемента Н 17, а выход соединен с И1 ормацион- вым входом триггера 11, счетный вход Которого св зан с выходом датчика скорости 2 и счетным входом триггера 13, 1|ход установки которого соединен с вы- зЛодом элемента И 17 и входом установ- йи триггера 12. Выход триггера 11 подключен к информационному входу триггера 12 и первому входу элемента ИЛИ 14, второй вход которого соединен с ыходом триггера 12 и вторым входом ; лемента И 17, а выход св зан с ин- формационным входом триггера 10. Вход «Сброса последнего соединен с входом Сброса триггера 11 и выходом элемента И 16, входы которого подключены к вы- Ходам триггеров 10 и 11. Выходы тригfepOB 12 и 13,  вл ющиес  выходами йастотно-фазового дискриминатора 3, Соединены с модулирующим и реверсиру- йощим входами силового преобра зова тег Я  5.

Электропривод работает следующим Образом.

Частота выходного сигнала датчика 2 fj скорости вращени  электродвигател  1 определ етс  зависимостью

fa f.где опорна  частота, подаваема  в обмотки питани  датчика 2; fjp - частота вращени , пропорциональна  скорости вращени  электродвигател  1; | 11 - коэффициент, знак которого определ етс  направлением вращени  вала электродвигател  1.

Такой закон изменени  частоты выг ходного сигнала датчика 2 скорости обеспечивает высокую частоту поступлени  информации о положении вала электродвигател  1 и его скорости в частотно-фазовый дискриминатор 3 и малое запаздывание системы. Это позвол ет получить широкий (до 10000:1) диапазон регулировани  скорости вращени  электродвигател  1.

Структура частотно-фазового дискриминатора 3 обеспечивает вы вление как величины, так и знака фазового ра- рассогласовани  частотньгх сигналов задающего генератора 4 и датчика 2 скорости . В случае равенства этих частот и отставани  импульса датчика 2 от импульса частоты задающего генератора 4 на первом выходе дискриминатора 3 присутствует широтно-импульс- ный сигнал с частотой задающего генератора 4 и относительной длительностью

, определ емой как

тГ

зл

где - моменты прихода импульсов с датчика 2 и генератора 4, причем t2 Тд. - период частоты задающего генератора 4. . . На втором выходе частотно-фазового дискриминатора 3 присутствует нулевой

сигнал.

I

Выходы частотно-фазового дискриминатора 3 соединены с модулирующим и о реверсирующим входами силового преобразовател  5, причем единичный сигнал на этих входах открывает транзисторы 6 и 8, а нулевой - транзисторы 7 и 9. Следовательно, при t2. t посто нно открыт транзистор 9 и в течение действи  широтно-импульсного сигнала

напр жение источника питани  прикладываетс  к электродвигателю 1 через транзисторы 6 и 9.

При изменении наложени  импульса датчика 2 таким образом, что он начинает опережать импульс задающего генератора 4, широтно-импульсный сигнал с периодом Т 4 возникает на втором выходе дискриминатора 3. Его относите-

льна  длительность у.. „ определ етс 

1

как

i.f

tilt

При этом на первом выходе дискриминатора 3 устанавливаетс  нулевой потенциал , При котором открываетс  транзистор 7 силового преобразовател  5. В течение действи  широтно-им- пульсного сигнала напр жение питани  прикладываетс  к злектродвигателю 1 через транзисторы 7 и 8 силового преобразовател  5. Напр жение на  коре электродвигател  1 мен ет свой знак, Таким образом, применение частотно-фазового дискриминатора указанной структуры обеспечивает изменение знака напр жени  на  коре электродвига

тел  без дополнительных элементов

(фильтров, пороговых элементов, логических блоков). Этим устран етс  необходимость специального задатчика направлени  вращени  вала электродвн- ; гател  1. Изменение направлени  вра- 39 щени  электродвигател  1 достигаетс  изменением соотношени  частот задающего генера-тора 4 f и опорной частоты питани  датчика 2 f. Если f fo, то направление вращени  левое, в про- тивном случае - правое.

При неравенстве входных частот дискриминатор 3 переходит в режим частотного сравнени  сигналов, характери - зуемый следующими соотношени ми:

45

при f f,

Ч

OJ

I при f f . J

5

5

Q

; 39

45

50

Электропривод прост по ко нструк- / ции, не содержит аналоговых и настраиваемых элементов.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Электропривод посто нного тока, содержащий электродвигатель, подклю- ченный к транзисторному мостовому преобразователю, генератор заданнцей частоты, датчик скорости и частотно- фазовый дискриминатор, первый и вто« рой входы которого соединены с выходами соответственно датчика скорости и генератора задающей частоты, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  быстродействи , стабильности характеристик и упрощени  . частотно-фазовый дискриминатор содержит четыре триггера, два элемента И и два элемента ИЛИ, причем выход генератора задающей частоты соединен со счетными входами первого и второго триггеров, выход датчика скорости соединен со счетными входами третьего и четвертого триггег ров, информационные входы первого и третьего триггеров подключены к выхо дам соответственно первого и второго элементов ИЛИ, а установочные входы соединены с выходом первого элемента И, выход первого триггера подключен к первому входу первого элемента И, к информационному входу четвертого триггера и первому входу второго элемента ИЛИ, выход третьего триггера подключен к второму входу второго элемента И, к информационному входу второго триггера и первому входу первого элемента ИЛИ, установочные входы первого и четвертого триггеррв соединены с выходом второго элемента И, выкод второго триггера подключен к модулирующему входу преобразовател , к второму входу первого элемента ИЛИ и первому входу второго элемента И, выход четвертого триггера подключен к реверсирующему входу преобразовател , к второму входу второго элемента ИЛИ и второму входу второго элемента И.