SU1580515A1 - Электропривод - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в центрифугах, шнековых дозаторах и других устройствах. Целью изобретени   вл етс  повышение точности стабилизации частоты вращени . С этой целью в электропривод введены логические схемы ИЛИ 21, ИЛИ - НЕ/ИЛИ 22. И 23 и 24, реверсивный счетчик 27, счетчик 20 с измен емым коэффициентом делени , управл емый делитель 25 частоты. В результате в зависимости от частоты вращени , измер емой импульсным таходатчиком 2, преобразуемой в код, который затем сравниваетс  в блоке 9 сравнени , на выходе реверсивного счетчика 27 возникает сигнал, который измен ет коэффициент счетчика 20. Изменение коэффициента счетчика 20 приводит к изменению угла отпирани  тиристора 4, а следовательно, к изменению величины подводимого к двигателю 1 напр жени  питани  так, чтобы двигатель изменил частоту вращени  до заданного внешним устройством 10 значени . 1 ил.

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления электроприводами, например, центрифуг, шнековых дозаторов и других . устройств, где требуется стабилизация, измерение и программное управление оборотами электродвигателей.

Целью изобретения является повышение томности стабилизации частоты вращения.

На чертеже представлена блок-схема электропривода.

Электропривод содержит электродвигатель 1 переменного тока, на валу которого установлен импульсный тахогенератор 2. Якорь электродвигателя через диодный мост 3 диодно-тиристорного блока подключен к однофазному источнику переменного тока. Выход диодного моста 3, зашунтироЬанный тиристором 4, является выходом диодно-тиристорного блока, к. которому подключен вход блока 5 синхронизации. К выходу импульсного тахогенератора 2 подключен вход формирователя кода, составленный из последовательно соединенных между собой усилителя 6, регенеративного . компаратора 7 и частотомера 8, выход которого образует информационный выход формирователя кода, подключенный к первому входу цифрового блока 9 сравнения. Второй вход блока 9 сравнения подключен к выходу цифрового внешнего устройства 10. К управляющему еходу тиристора 4, образующему управляющий вход диодно-тиристорного блока, подключен выход системы управления, образованный выходом импульсного трансформатора 11 данной системы, входом подключенного к выходу одновибратора 12, вход которого образует управляющий вход системы управления диодно-тиристорного блока.

Блок 5 синхронизации составлен из резистора 13 и тиристора 14, последовательно соединенных между собой, свободные выводы которых образуют вход блока синхронизации. Параллельно тиристору 14 подключен делитель напряженйя, составленный из последовательно соединенных* резисторов 15 и 16, общая точка которых снабжена выводом для подключения к управляющему электроду тиристора 14 блока 5 синхронизации. Последний содержит также последовательно соединенные стабилизатор 17 тока, оптронный коммутатор 18 и формирователь 19 коротких импульсов, выход которого является выходом блока 5 синхронизаций, Вход стабилизатора 17 тока соединен с анодом тиристора 14.

В электропривод введены счетчик 20 с изменяемым коэффициентом деления, ло гические схемы ИЛИ 21, ИЛИ-НЕ/ИЛИ 22 с прямым и инвертирующим выходами, две трехвходовые логические схемы И 23 и 24, управляемый делитель 25 частоты, блок 26 задания коэффициента деления и реверсивный счетчик 27.

.Счетные входы делителя 25 и счетчика 20 подключены к частотному выходу частотомера 8 формирователя кода. Вход управления счетчика 20 соединен с выходом реверсивного счетчика 27, вход установки нуля счетчика 20 - с выходом блока 5 синхронизации, а выход - с управляющим входом системы управления диодно-тиристорного блока, а именно с входом одновибратора 12.

Счетные входы счетчика 27 подключены к выходам логических схем И 23 и 24, первые входы которых подключены к выходу схемы ИЛИ 21, вторые входы - к выходу делителя 25частоты, управляющим входом соединенного с выходом блока 26 задания коэффициента деления. Третий вход схемы И 23 подключен к инвертирующему выходу логической схемы ИЛИ-НЕ/ИЛИ 22, с прямым выходом которой соединен третий вход схемы И 24. Вход схемы ИЛИ-НЕ/ИЛИ 22 объединен с первым входом схемы ИЛИ 21 и подключен к выходу переноса младшего разряда цифрового блока сравнения, информационный выход которого соединен с вторым входом схемы ИЛИ 21.

Блок 9 сравнения представляет собой логическое арифметическое устройство (АЛУ).

С помощью АЛУ, осуществляющего операцию арифметического вычитания, производится сравнение цифровых кодов на выходах частотомера и внешнего устройства, например микроконтролера.

Результат сравнения выводится на информационные выходы и выход переноса младшего разряда АЛУ.

Электропривод работает следующим образом.

При подключении электродвигателя 1 к однофазному источнику переменного тока на выходе диодного моста 3 начинает расти потенциал. '

По мере возрастания потенциала на выходе диодного моста 3 возрастает потенциал на аноде запертого тиристора 4.

После того, как потенциал на аноде тиристора 4. превысит 3-4 В, включается стабилизатор 17 тока, в результате чего так с его выхода начинает поступать на вход оптронного коммутатора 18, предназначенный для потенциальной развязки цепей.

С выхода оптронного коммутатора 18 потенциал высокого уровня поступает на вход формирователя 19 короткого импульса, с поступлением которого на вход установки нуля счетчика 20 последний обнуляется в начале фазы сетевого напряжения.

При достижении на аноде тиристора 14 потенциала 7-10 В на резисторном делителе формируется потенциал, при котором тиристор 14 открывается и шунтирует оптронный коммутатор 18, благодаря чему исключается перегрузка по входу при дальнейшем возрастании потенциала на выходе - диодного моста 3.

После обнуления счетчика 20 коротким импульсом последний начинает подсчет импульсов, поступающих на его счетный вход с частотомера нарастающим итогом.

После поступления на счетный вход счетчика 20 заданного коэффициентом числа импульсов на его выходе формируется уровень логической единицы, с помощью которого на выходе одновибратора форми. руется импульс заданной длительности, который через импульсный трансформатор 11 поступает на управляющий электрод тиристора 4 и открывает последний, благодаря чему открывается диодный мост 3, и через электродвигатель 1 в течение части полупериода сетевого напряжения протекает ток. Причем чем больше угол отпирания тиристора, тем меньше момент на валу электродвигателя и частота вращения.

Стабилизация частоты, вращения, например, двухфазного электродвигателя переменного тока осуществляется следующим образом.

Информация о числе оборотов электродвигателя 1 с импульсного тахогенератора 2 через усилитель 6 и регенеративный компаратор 7, предназначенный для формирования стандартных импульсов с крутыми фронтами, поступает на вход частотомера

8.

Если же, например, число оборотов электродвигателя меньше заданного, то код на информационных выходах частотомера 8 меньше, чем код на выходе внешнего устройства 10.

При этом на выходе переноса младшего разряда блока 9 сравнения по-прежнему . имеетместоуровень логического нуля, а на информационных выходах(по крайней мере на одном из них) имеют место уровни логических единиц, поэтому на выходе схемы ИЛИ 21 формируется уровень логической единицы, благодаря чему через схему И 23 с выхода делителя 25 частоты на вход вычитания реверсивного счетчика 27 начинают поступать импульсы. При этом уменьшается код на его информационных выходах, что приводит к соответствующему уменьшению коэффициента деления счетчика 20, благодаря чему уменьшается угол отпирания тиристора 4,

С уменьшением угла отпирания тиристора 4 увеличивается момент на валу электродвигателя и частота его вращения.

В том случае, если число оборотов электродвигателя превышает заданное, то попрежнему на информационных выходах АЛУ имеют место уровни логических единиц.

Кроме того, уровень логической единицы формируется на выходе Перенос младшего разряда блока сравнения и инверсном выходе схемы ИЛИ-НЕ/ИЛИ 22.

При этом импульсы с делителя 25 частоты через схему И 24 поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 27, благодаря чему возрастает коэффициент деления счетчика 20, а следовательно, и угол отпирания тиристора 4, благодаря чему уменьшаются момент на аалу электродвигателя 1 и частота его вращения.

Если, например, на информационных выходах частотомера 8 и внешнего устройства 10 коды равны (число оборотов электродвигателя равно заданному), то на информационных выходах и выходе переноса младшего разряда АЛУ 8 формируются уровни логических нулей. Соответственно формируются уровни логических нулей на выходе схемы ИЛИ 21 и прямом выходе схемы ИЛИ-НЕ/ИЛИ 22.

При этом импульсы с выхода делителя 25 частоты, коэффициент деления которого задается с помощью блока 26 задания коэффициента деления в зависимости от инерционности регулируемой системы, не проходят через схемы И 23 и 24 на входы вычитания и сложения реверсивного счетчика 27. Поэтому на его информационных выходах цифровой код остается неизменным. Коэффициент деления счетчика 20 остается постоянным. Следовательно, постоянным остается и угол отпирания тиристора 4.

Точность поддержания заданной частоты вращения определяется разрядностью используемых в электроприводе элементов.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Электропривод, содержащий электродвигатель переменного тока, диодно-тиристорный блок для подключения двигателя к источнику переменного тока, блок сетевой синхронизации, входом соединенный с выходом диодно-тиристорного блока, импульсный тахогенератор, установленный на валу электродвигателя’, формирователь кода, входом подключенный к выходу импульсного тахогенератора, а информационным вы7 ходом - к первому входу цифрового блока сравнения, снабженного входом для подключения к цифровому внешнему устройству, систему управления, выходом подключенную к управляющему входу диодно-тиристорного блока, отличаю щи йс я тем, что, с целью повышения точности стабилизации частоты вращения, введены логические схемы ИЛИ, ИЛИ ~ НЕ/ИЛИ, две трехвходовые логические схемы И, реверсивный счетчик, счетчик с изменяемым коэффициентом деления, управляемый делитель частоты и блок задания коэффициента деления, а формирователь кода составлен из последовательно соединен- 1 ных регенеративного компаратора, вход которого образует вход формирователя кода. и частотомера, цифровой выход которого образует информационный вход формирователя кода, частотный выход час- 2 тотомера подключен к счетным входам уп равляемого делителя частоты и счетчика с изменяемым коэффициентом деления, вход управления которого соединен с выходом реверсивного счетчика, вход установки нуля - к выходу блока сетевой синхронизации, а выход - к управляющему входу системы управления, счетные входы реверсивного счетчика подключены к выходам трехвходовых логических схем И, первые входы которых подключены к выходу схемы ИЛИ, вторые входы - к выходу делителя частоты, управляющим входом соединенного с выходом блока задания коэффициента деления, а третьи входы схем И подключены соответственно к прямому и инвертирующему выходам схемы ИЛИ - HE/ИЛИ, вход которой объединен с первым входом схемы ИЛИ и подключен к выходу Перенос младшего разряда цифрового блока сравнения, информационным выходом соединенного с вторым входом схемы ИЛИ.