SU1495970A1 - Устройство дл управлени электроприводом переменного тока - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике. Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечени  формировани  N многофазных управл ющих сигналов с раздельно задаваемыми амплитудами. Устройство снабжено N = канальным мильтиплексором (М) 6 и формирователем импульсов 7. Формирователь 2 управл ющих сигналов и каждый фазочувствительный выпр митель (ФВ) 4 и 5 выполнены N = канальными. Вход формировател  импульсов 7 подключен к выходу генератора 1 пр моугольных импульсов, а выходы - к управл ющим входам ФВ 4 и 5 и М 6. Выход М 6 соединен с входной обмоткой индуктивного датчика 3 углового положени , а информационные входы М 6 - с соответствующими выходами формировател  2. Основной вход каждого ФВ 4 и 5 подключен к соответствующей выходной обмотке датчика 3. На выходах каждого из M ФВ 4 и 5 формируетс  N сигналов, мгновенное значение зависит от углового положени  ротора датчика 3. Амплитуда сигнала равна соответствующему напр жению с выхода формировател  2. 5 ил.

Description

I

i

3

ei.j

uj.i

г

tti.i

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  управлени  электроприводом переменного тока, построенном, например, на основе синхронного двигател . Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей путем обеспечени  формировани  п многофазных управл ющих сигналов с ра.здель- но задаваемыми амплитудами.

На фиг.1 приведена функциональна  схема устройства управлени  электроприводом переменного тока; на фиг.2 - функциональна  схема трехканального формировател  управл ющих сигналов и принципиальна  схема трехканальног мультиплексора; на фиг.З и 4 - принципиальные схемы трехканальнсго фазо чувствительного выпр мител  и блока управлени ; на фиг.З - эпюры, по сн ющие работу устройства(число каналов п равно трем, а число выходных обмоток индуктивного датчика положени  m равно двум).

Устройство дл  управлени  электроприводом переменного тока содержит генератор 1 пр моугольных импульсов (фиг.1), формирователь 2 управл ющих сигналов, индуктивный датчик 3 угло- вого положени  с входной обмоткой-и т-выходными обмотками и га-фазочувст- вительных выпр мителей 4 и 5, вход каждого из которых подключен к соответствующей выходной обмотке индук- тивного датчика 3 углового положени 

В устройство введены п-канальный мультиплексор 6 и формирователь 7 импульсов, а формирователь 2 управл ющих сигналов и каждый из фазо- чувствительных вьтр мителей 4 и 5 выполнены п-канальньии. При этом вход формировател  импульсов 7 подключен к выходу генератора 1 пр моугольных импульсов, а выходы - к соответствую щим управл ющим входам фазочувстви- тельных выпр мителей 4 и 5 и мультиплексора 6. Входна  обмотка индуктивного датчика 3 углового положени  .подключена к выходу мультиплексора 6, соединенного информационными входами с соответствующими выходами формировател  2 управл ющих сигналов

Формирователь 2 управл ющих сигналов может содержать источник 8 опорного напр жени  (фиг.2), регул тор 9 частоты вращени  , к суммирующим входам которого подключены выходы задатчика 10 частоты вращени 

5

5

0 5

40 45 Q

55

и бесконтактного тахогенератора, состо щего , из последовательно соединенных измерительного синхронного генератора 11 с трапецеидальной формой выходного напр жени  и коммутатора 12, ключи которого замыкаютс  в функции углового положени  роторас Причем задатчик 10 частоты вращени  и источник 8 опорного напр жени  могут представл ть собой потенциометры , подключенные к шинам питани  элементов устройства. Выходы регул тора 9 частоты вращени , коммутатора 12 и источника 8 опорного напр жени  образуют выходы формировател  2 управл ющих сигналов.

Мультиплексор 6 может быть выполнен с коммутатором 13 (фиг.2) и операционным усилителем 14. Управл ющий вход мультиплексора 6 образован управл ющими входами кл - (ей коммутатора 13, а выход - выходом операционного усилител  14.

Каждый из п-канальньк фазочувстви- тельных выпр мителей 4 и 5 может содержать п устройств выборки и хранени , выполненных с использованием операционных усилителей 15-17 (фиг.З), конденсаторов 18-20 и управл емых ключей 21-23, одни выводы которых объединены с выводами соответствукицих конденсаторов 18-20 и подключены к инвертирующим входам соответствующих операционных усилителей t5-17. Другие выводы управл емых ключей 21-23 объединены между собой и образуют основной вход фазочувствительного выпр мител  4 (5) , Управл нщие входы фазочувствительного выпр мител  4(5) образованы управл ющими входами ключей 21-23.

Формирователь 7 импульсов может быть выполнен на основе серийно выпускаемых цифровых микросхем, например , регистров 24 и 25 (фиг.4), работающих в режиме сдвига, элементов И-НЕ 26-32, элементов И 33-35. Формирователь содержит, кроме того, транзисторную  чейку 36, вход которой объединен с входами регистров 24 и 25 и образует вход формировател  7 импульсов. Регистры 24 и 25 соответствующими входами-выходами св заны с элементами И-НЕ 26-32. Выходы элементов И-НЕ 27, 29 и 31 и вькод транзисторной  чейки 36 подключены к входам соответствующих элементов И 33-35, выходы которых и выходы

элементов И-НЕ 27-32 образуют соответствующие выходы формировател  7 импульсов.

В качестве индуктивного датчика 3 углового положени  может быть использована электрическа  машина т,ипа сельсина или вращающегос  трансформатора .

Устройство дл  управлени  электро приводом переменного тока работает следующим образом.

Напр жение U, с выхода формировател  2 управл ющих сигналов (где i- пор дковый номер выхода) поступает на информационные входы мультиплексора 6. Генератор 1 вырабатьшает пр моугольные импульсы Up с частотой f (фиг.За), поступающие на вход формировател  импульсов, на соответст- вукицих выходах которого .формируетс  многофазна  система пр моугольных импульсов (фиг,56-), сдвинутых друг относительно друга на угол, определ емый числом каналов п и схемой выполнени  мультиплексора 6. Эти импульсы поступают на управл ющие входы мультиплексора 6, определ   открытое или закрытое состо ние его каналов таким образом, чтобы напр 

жени  V., которые  вл ютс  входными напр жени ми мультиплексора, передавались на его выход в виде чередующихс  двупол рных пр моугольных сигналов с амплитудами, равными U. (фиг.Ьз).

Таким образом, выходное напр жение мультиплексора 6 U состоит из п чередующихс  пр моугольных двупол рных напр жений, каждое из которых имеет амплитуду, равную амплитуде соответствующего входного сигнала U,.

Напр жение U, поступает на входную обмотку индуктивного датчика 3 углового положени , работающего в режиме трансформатора.

Напр жение j-й выходной обмотки датчика 3 определ етс  выражением

UAH г м-si j.

Где

0.геометрический угол между осью первичной обмотки датчика положени  и осью его j-й выходной обмотки. При этом вр +0ej Я частота вращени  ротора датчика по ложени , 0„,- - значение угла

8Рfep o0j при

Таким образом, напр жение Ь ,,,;;,. состоит из п гф моугольньк днупол р- ных чередующихс  напр жений (фиг.Зи), амплитуда каждого из которых равна

дп,

sin 0

J

Сигнал ид„/поступает на вход соответствующего п-канального фазо-™ чувствительного выпр мител  4, на управл ющие входы которого поступают импульсы с соответствующих выходов формировател  7 (фиг.5к,л,м). Импульсы на соответствующих выходах .формировател  7 формируютс  по положительному фронту напр жени  U,- генератора 1 в моменты времени, соответствующие середине полупериода каж- дого из п составл ющих напр жение выходной обмотки датчика 3 углового положени  (фиг.5к,л,м).

В моменты поступлени  импульса на управл ющий вход каждого канала фазочувствительных выпр мителей 4 на их выходах записываетс  информаци  с выходных обмоток датчика 3 углового положени . После окончани  этих импульсов информаци  на выходах фазочувствительных выпр мителей сохран етс  до прихода следующего импульса (фиг.5н,о,п). Таким образом, на каждом из п выходов фазочувствительных выпр мителей 4 формируетс  сигнал:

и

J

и

sin в.,

0

5

0

5

т.е. на выходах каждого из m фазочувствительных вьтр мителей 4 и 5 формируетс  п сигналов, мгновенное значение которых зависит от углового положени  ротора датчика 3, а ампли-. туда равна соответствующему напр жению с выхода формировател  2 управл ющих сигналов.

Таким образом, введение в устройство дл  управлени  электроприводом переменного тока формировател  импульсов и п-канального мультиплексо- . ра с соответствующими св з ми, а также вьтолнение формировател  управл ющих сигналов и фазочувствительных выпр мителей п-канальными позвол ет в сравнении с известным устройством расширить функциональные возможности устройства за счет обеспечени  возможности получени  п сигналов управлени , причем каждый из них имеет

свою амплитуду, и его мгновенное значение зависит от углового положени  ротора двигател .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  управлени  электроприводом переменного тока, содержа- (щее генератор пр моугольных импуль- icoB, формирователь управл ющих сиг- ;налов, индуктивный датчик углового положени  с входной обмоткой и m выходными обмотками и m фазочувстви- 1тельных выпр мителей, основной вход ;каждого из которых пЬдклю 1ен к соот- :ветствующей выходной обмотке индук- тивного датчика углового положени , ;отличающеес  тем, что, с |целью расширени  функциональных воз-

   можностей путем обеспечени  формировани  п многофазных управл ющих сигналов с раздельно задаваемыми амплитудами , введены п-канальный мультиплексор и формирователь импульсов, а формирователь управл ющих сигналов . и каждый фазочувствительный выпр митель выполнены п-канальными, при этом вход формировател  импульсов подключен к выходу генератора пр моугольных импульсов, а выходы - к соответствующим управл ющим входам фа- зочувствительных вьшр мителай и мультиплексора , входна  обмотка индуктивного датчика углового положени  подключена к выходу мульт.иплексора, соединенного информационными входами с соответствующими выходами формировател  управл ющих сигналов.

   Фиг. 2

   Ur

   пппппппппппппппппппп шшп

   Фш.