SU1429269A1

SU1429269A1 - Устройство дл определени частоты вращени электродвигател посто нного тока

Info

Publication number: SU1429269A1
Application number: SU864148433A
Authority: SU
Inventors: Дмитрий Борисович Изосимов; Сергей Ефимович Рывкин; Александр Георгиевич Лукьянов; Наталья Евгеньевна Костылева; Александр Борисович Шустов; Анатолий Михайлович Юркевич; Александр Александрович Гужавин
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт По Монтажным И Специальным Строительным Работам; Институт проблем управления
Priority date: 1986-11-13
Filing date: 1986-11-13
Publication date: 1988-10-07

Abstract

Изобретение относитс к электро технике и может быть использовано в автоматизированных электроприводах. Целью изобретени вл етс повьшение точности. Устройство содержит последовательно соединенные генератор 12 пр моугольных импульсов и цифровой интегратор 13. Вход цифрового интегратора 13 соединен с выходом релейного элемента 9, а выход вл етс выходом устройства. Вход преобразовател 14 код-напр жение соединен с выходом цифрового интегратора 13, а выход через масштабный элемент 1I соединен с входом сумматора 6. В данном устройстве повышение точности определени д частоты вращени достигаетс за счет S использовани эффекта цифровой фильтрации высокочастотной помехи на выходе релейного элемента 9. 1 ил. (Л

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в ай тома т и з иров энных эл ек троприв одах постоянного тока.

Целью изобретения является повышение точности. На чертеже приведена схема устройства.

Устройство для определения частоты вращения электродвигателя 1 постоянного тока содержит измерительный резистор 2, включенный последовательно с электродвигателем 1, датчик 3 тс|ка, входы которого подключены к измерительному резистору 2, датчик 4 напряжения, входы которого подсоединены к двигателю 1, элемент 5 с зоной нечувствительности, сумматор 6, апериодическое звено 7, элемент 8 сравнения, релейный элемент 9, масштабней элемент 10, масштабный элемент 1 1[, тактовый генератор 12 прямоугольных импульсов, цифровой интегратор 131, имеющий входы изменения направления счета и тактовый, а также выход кода скорости, преобразователь 14 код-напряжение. Причем выход датчика 4 через элемент 5 с зоной нечувствительности связан с первым входом сумматора 6. Выход сумматора 6 через апериодическое звено 7 связан с первым входом элемента 8 сравнения, второй вход которого соединен с выходом датчика 3 тока. Вход релейного элемента 9 подключен к выходу элемента 8 сравнения, а выход - к второму входу сумматора 6. Выход тактового генератора 12 соединен с тактовым входом цифрового интегратора 13, вход изменения направления счета которого соединен с выходом элемента 9. ' Выход кода скорости цифрового интегратора 13 образует выход устройства и соединен с входом преобразователя 14 коднапряжение.

Выход преобразователя 14 код-напряжение через элемент 11 масштабирования связан с третьим входом сумматора 6. Для согласования характеристик блоков устройства между выходом релейного элемента 9 и вторым входом сумматора 6 может быть включен вспомогательный масштабный элемент 10.

Устройство работает следующим образом.

Уравнение динамической электромеханической характеристики электродви гателя постоянного тока независимого возбуждения имеет вид:

где i - ток якоря двигателя;

U - напряжение на якоре;

г. - активное сопротивление; Л

Lj, - индуктивность якорной цепи; К_е - коэффициент, зависящий от типа электродвигателя;

СО - частота вращения.

Устройство представляет из себя электронную модель электродвигателя 1, работающую в реальном масштабе времени и приближенно описываемую ’ уравнениями:

I ^L4f^{= _г}*^{+ и + к}’^и ^κ₽^ω*^; (2.1) и = Signij;(2.2)

Δi = ϊ - ί*;(2.3) и = Ug - ли signU;(2.4)

--- = -U·(2 5Ί dt.’ .* где ι - вычисленный модельный ток;

Δ’ - рассогласование по току ‘ электродвигателя и модели;

U - выходной сигнал релейного элемента 9;

К( - постоянный положительный коэффициент;

υ„ - напряжение на выходе датчика 4’ напряжения;

AU - величина зоны нечувствительности элемента 5;

Л ’

6) - вычисленная скорость вращения электродвигателя 1 на выходе преобразователя 14;

- постоянная интегрирования интегратора 13, определяемая частотой работы генератора 12.

Ток электродвигателя 1 определяется по измерению падения напряжения на низкоомном резисторе 2. Вычисление модельного тока, исходя из уравнения (2.1), происходит с помощью сумматора 6 и апериодического звена 7; уравнение (2.2) решается релейным элементом 9; уравнение (2.3) элементом 8 сравнения. Падение напряжения на щеточных контактах имитируется элементом 5 с зоной нечувствительности - уравнение (2.4). Уравне3 ние (2.5) решается цифровым интегратором 13 с последующим преобразованием цифрового' кода в аналоговую величину с помощью преобразователя 14.

□

Если в устройстве вычисленное значение ϋ * не совпадает с реальным значением частоты вращения двигателям), то на выходе звена 7 вычисленный ток . 4- также неравен измеренному току ι (при условии соответствия параметров г# и Lf модели и двигателя). Появившееся рассогласование ώϊ через релейный элемент 9 воздействует на интегратор 13 и соответственно изменяет , код скорости в ту или иную сторону. Изме-’ нение кода скорости прекращается лишь в том случае, если среднее значение параметра U станет равным нулю, что соответствует режиму работы модели, ₂при котором i = i’, При таком режиме обеспечивается рав-енство W = ω * . Величина Κ,ω , добавляемая при вычислении модельного тока £*, необходима для устойчивой работы устройства. ;

Образование кода вычисленной частоты вращения электродвигателя происходит в цифровом интеграторе 13. На вход изменения направления счета поступает величина и.

Повышение точности определения частоты вращения достигается за счет использования эффекта цифровой фильт- ” рации высокочастотной помехи на выходе релейного элемента 9.

Claims

Формула изобретения Устройство для определения частоты вращения электродвигателя постоянного тока, содержащее измерительный резистор, предназначенный для последовательного включения в якорную цепь электродвигателя, датчик тока, входы которого подключены к измерительному резистору, датчик напряжения, входы которого предназначены для подключения к якорной обмотке электродвигателя, сумматор, элемент с зоной нечувствительности, включенный между датчиком напряжения и первым входом сумматора, элемент сравнения, релейный элемент, инвертирующий масштабный элемент и апериодическое звено, включенное между выходом сумматора и первым входом элемента сравнения, второй вход которого соединен с выходом датчика тока, а выход подключен к входу релейного элемента, выход которого соединен с вторым входом сумматора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены цифровой интегратор с генератором тактовых импульсов, преобразователь код - напряжение, включенный между выходом цифрового интегратора и входом инвертирующего масштабного элемента, выход которого соединен с третьим входом сумматора, вход изменения направления счета цифрового интегратора подключен к выходу релейного элемента, а выход является выходом устройства.