SU1450063A1 - Электропривод посто нного тока - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  регулировани  скорости вращени  электродвигател  посто нного тока. Целью изобретени   вл етс  повышение надежности, расширение диапазона и повьшение точности регулировани  скорости. -Электропривод содержит

Description

I . , Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  регулировани  частоты вращени  электродвигател  посто нного тока. I Цель изобретени  - повышение Ьежности, расширение диапазона и по- |вышени  точности регулировани  скорости , . ; На фиг. 1 приведена схема электро- рривода посто нного тока; на фиг.2 - Ьпюры его работы.

Электропривод посто нного тока (содержит электродвигатель 1 с датчи- icoM 2 скорости, подключённый к выходу Усилител  3 мощности, задающие датчики 4 и 5 через задатчик 6 скорости, (формирователь 7. импульсов и регистр 8 соединены с синхронизирующим входом 9 усилител  3 мощности, датчик 2 скорости соединен с синхронизирующим входом 10 и входом 11 выбора режима регистра 8, вход. 12 старшего разр да И информационный вход 13 которого соединен с шиной питани .

В задатчик 6 скорости введены последовательно соединенные к первому входу 14 первый усилитель 15 посто нного тока, первый ключ 16, генератор 17 линейного напр жени , узел 18 сравнени  и триггер 19, а также последовательно соединенные с втором входом 20 задатчика 6 скорости второй усилитель 21 и второй ключ 22 последовательно соединенные инвертирующий усилитель 23 и третий ключ. 24 , подк,точенный аналоговым входом 25 к третьему входу 26 задатчика 6 ско рости, .четвертый ключ 27. Задающие

5

0

5

0

5

датчики 4 и 5 выполнены ,в виде потенциометров , входы которых подклю- чены к шинам питани , а выходы - к соответствуюпщм входам 14 и 20 эадат- чика 6 скоростиJ третий вход 26 которого подключен к отрицательной шине питани . Пр мой выход триггера подключен к вьрсоду 28 задатчика 6 скорости и к синхронизирующим входам 29 и 30 первого и второго ключей 16 и 22. Инверсный выход триггера 19 подключен к синхронизирующим входам 31 и 32 третьего и четвертого ключей 24 и 27. К второму входу узла 1 8 сравнени  подключены выходы второго и четвертого ключей 22 и 27, вход инвертирующего усилител  23 подключен к выходу первого усилител  15 и входу 33 ключа 16, а выход третьего ключа 24 подкл рчен к входу . нератора 17 линейного напр жени . Выход усилител  21 Соединен с входом 34 Ключа 22. Выход инвертирующего уси- йител  23 соединен с входом 35 клю- i Ча 24.:

Механической св зью движки потенциометрических датчиков 4 и 5 св заны с измерител ми независимых величин Н и W,

На эпюрах а (фиг.2) показано изменение вь ходного напр жени  генератора U 17 (фиг.1) и формировател  U 7 в зависимости от напр жений потенциометрических датчиков 4 и 5, соответствующих величинам W, и Н, (Uy,, , Иц,); на эпюрах б - соответствующих Wj и Н,; на эпюрах в - соответствующих W, и Hi; на эпюрах г - соответствующих VJ и Hj (соответственно

Uvv, и и

Hi

Uyv, и и

на

UvvzH и

Н2.

Электропривод работает следующим образом.

При включении электропривода триггер 19 (фиг,1) устанавливаетс  в произвольное состо ние или импульсом

начальной установки, формируемым в источнике питани  в момент включени  он может устанавливатьс  в положение например, когда на его- пр мом выходе будет логическа  единица, а на инверсном - логический ноль. Тогда через вход 33 открытого ключа 16 напр жение с выхода усилител  15 подаетс  на генератор 17 линейчо измен ющихс  напр жений. Генератор 17 работает по принципу интегратора, т.е. при подаче на его вход- напр жени  -на его выходе будет напр жение, пропорциональное интегралу от входного. .Формируемое генератором 17 линейно измен ющеес  напр жение поступает на первый вход узла 18 сравнени  напр жений , на второй вход которого поступает напр жение с выхода открытого ключа 22, на вход 34 которого через усилитель 21 подаетс  напр жение от другого датчика 5. Когда напр жени  на входах узла 18 сравниваютс , ой формирует импульс, который, измен ет состо ние триггера 19 на противофазное . В результате поступлени  логической единицы с инверсного выхода триггера 19 на входы 31 и 32 ключи 24 и 27 открываютс , а логическим нулем, поступающим с пр мого выхода триггера 19 на входы 29 и 30, ключи 16 и 22 закрываютс . В результате этого на вход генератора 17 начинает поступать инвертированное напр жение усилител  15 и в результате на выходе генератора 17 величина напр жени  начинает

0063

а,б,в,г (фиг.2), видно, что при непропорциональном изменении напр же- НИИ UH и Uw частота на в 1ходе формировател  7 (фиг.1) измен етс , а нз а и г- (фиг.2) видно, что при пропор-г циональном изменении 1} и Пц частота остаетс  неизменной. С выхода 28 за- датчика 6 импульсна  последователь5

0

5

0 ность, сформированна  при переключении триггера 19, поступает на вход формировател  7, который вырабатывает импульсы с длительностью, обеспечивающей требуемые диапазон и точность регулируемых скоростей. После прихода (К-2) импульсов (К - разр дность регистра) на вход регистра 8 на его выходе по вл етс  разрешающий потен- циал дл  открывани  усилител  3 мощности . Проход щий через усилитель 3 ток обеспечивает вращение вала-дви а- тел  1 и сочлененного с ним датчика 2. При воздействии сигналов ка 2 регистр 8 осуществл ет перезапись параллельного кода с выхода на вход, осуществл   при этом сдвиг на один разр д. В режиме разгона частота вращени  fag меньше, чем частота на выходе задатчика fj, поэтому в регистре 8 (частотно-фазовом дискриминаторе ) осуществл етс  перезапись с выхода на вход числа К, т.е. двигатель 2 все врем  вращаетс . Указанное состо ние сохран етс  до тех пор, пока за один период частоты следовани  импульсов fj по в тс  два : импульса частоты fдц. Тогда частотно- фазовый дискриминатор снова переходит в состо ние, при котором ток через усилитель 3 не проходит, а двига- тель 1 обесточен.

Обесточенный двигатель 1 затормаживаетс , а датчик 2 уменьшает частоту следовани  до значени  3 и с

0

5

0

уменьшатьс . Уменьшение длитс  до тех 45 этого момента частотно-Фазовый дискриминатор переходит в режим сравнени  фаз, когда каждым задающим им ,

пор, пока величина напр жени  на выходе генератора 17 не сравн етс  с величиной, задаваемой по второму входу узла 18 сравнени . Поскольку ключ 22 закрыт, а ключ 27 открыт, то пр жение сравнени  определ етс  напр жением , поступающим на третий вход 26 задатчика 6, т.е. оно равно ста- бильному напр жению источника питани , В момент сравнени  узел 18 сног на формирует импульс, который измен ет состо ние триггера 19 на противофазное , и процессы в системе повтор ютс . Сравнива  фигуры на эпюрах

50

55

пульсом fJ обеспечиваетс  разгон двигател  и его торможение каждьм от- : работанным импульсом в течение длительности каждого из импульсов. Таким образом, в режиме сравнени  фаз обеспечиваетс  синхронизаци  всей цифровой части системы регулировани , при этом вли ние синхронной помехи сведено к минимуму, поскольку она про вл етс  только в момент перехода и ее воздействие на датчики 4 и 5 коррелировано, так как послед50

55

пульсом fJ обеспечиваетс  разгон двигател  и его торможение каждьм от- : работанным импульсом в течение длительности каждого из импульсов. Таким образом, в режиме сравнени  фаз обеспечиваетс  синхронизаци  всей цифровой части системы регулировани , при этом вли ние синхронной помехи сведено к минимуму, поскольку она про вл етс  только в момент перехода и ее воздействие на датчики 4 и 5 коррелировано, так как последИие включены в цепь того же источника , что и регистр 8. Применение предлагаемого электропривода повышает Надешюсть работы, расшир ет диапазон скоростей, а также приближает to4HOCTb поддержани  задаваемых скоростей к потенциально возможным за о (|:чет повышени  помехоустойчивости пу фем синхронизации режима работы циф- 1|)овой части системы и исключени  вли ни  зтой синх-ронизации на работу аналоговых независимых величин. ормула изобретени 

|.I . Электропривод посто нного тока,

(;одержа ци й электродвигатель с датчиком СКОРОС.ТИ, подключенный к выходу усилител  мощности, задающие датчики 1{оторые через задатчик скорости, (Формирователь импульсов и регистр соединены с входом усилител  мощнос- и, выход датчика скорости соединен t синхронизирующим входом и входом выбора режима регистра, вход старше- о разр да которого соединен с поло- : тельной шиной питани , о т л и- |1ающийс  тем, что, с целью tIoвышeни  надежности, расширени  диа газона и повьппени  точности регули- ровани  скорости, в задатчик скоросАЛ U

7УШ

ишшш

Лми

fMU

IIZIL;

tfllO

ЛЛЛЛЛА/

ти введены последовательно соединенные с первым входом первый усилитель первый ключ, генератор линейного напр жени , ysejT сравнени  и триггер, а также последовательно соединенные с вторым входом задатчика скорости второй усилитель и второй ключ, по-. qлeдoвaтeльнo соединенные инвертирующий усилитель и третий ключ, подключенный аналоговым входом к третьему входу задатчика скорости, четвертый ключ, задающие датчики выполнены в виде потенциометров, входы котбрых подключены к шинам питани , а выходы - к соответствующим входам задатчика скорости, третий вход которого подключен к отрицательной шине питани , при этом пр мой выход триггера подключен к выходу задатчика скорости и к синхронизирующим входам первого и второго ключей, инверсный выход триггера подключен к сину,ронизирующи входам третьего и четвертого ключей, к второму входу узла сравнени  подключены выходы второго и четвертого ключей, вход инвертирующего -усилител  подключен к выходу первого усилител , а выход третьего ключа подключен к входу генератора линейного напр жени .

Лми

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель с датчиком скорости, подключенный к выходу усилителя мощности, задающие датчики, которые через задатчик скорости, ₂₀ формирователь импульсов и регистр соединены с входом усилителя мощности, выход датчика скорости соединен t синхронизирующим входом й входом зыбора режима регистра, вход старше- 25 го разряда которого соединен с положительной шиной питания, отливающийся тем, что, с целью Повышения надежности, расширения диаЦазона и повышения точности регули- д, рования скорости, в задатчик скорос ти введены последовательно соединенные с первым входом первый усилитель, первый ключ, генератор линейного напряжения, узел сравнения и триггер, а также последовательно соединенные с вторым входом задатчика скорости второй усилитель и второй ключ, по-, цледовательно соединенные инвертирующий усилитель и третий ключ, подключенный аналоговым входом к третьему входу задатчика скорости, четвертый ключ, задающие датчики выполнены в виде потенциометров, входы котбрых подключены к шинам питания, а выходы - к соответствующим входам задат-: чйка скорости, третий вход которого подключен к отрицательной шине питания, при этом прямой выход триггера подключен к выходу задатчика скорости и к синхронизирующим входам первого и второго ключей, инверсный выход ' триггера подключен к синхронизирующим входам третьего и четвертого ключей, к второму входу узла сравнения подключены выходы второго и четвертого ключей, вход инвертирующего усилителя подключен к выходу первого усилителя, а выход третьего ключа подключен к входу генератора линейного напряжения.

   Ам и*

   ЩЦШ— а 1

   Г _

   Z\/\/\L

   V,

   Un г

   Фиг1