SU1607068A1 - Электропривод - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в системах автоматического управлени  дл  регулировани  частоты вращени  электродвигател  посто нного тока. Цель изобретени  состоит в упрощении и повышении надежности. Электропривод содержит делитель частоты и блок задани  режимов, имеющий вход "запрос прерывани " и тактовую шину, подключенный к блоку измерени  частоты и модул ции ширины импульса через адресную и управл ющую шины, а также через шину данных, причем выход этого блока через усилитель мощности подключен к электродвигателю, св занному с импульсным датчиком частоты вращени . Блок измерени  частоты и модул ции ширины импульса выполнен в из трех программируемых счетчиков, каждый из которых имеет тактовый и разрешающий входы и выход, к тактовым входам первого и второго счетчиков подключен блок задани  режимов, к тактовому входу третьего счетчика подсоединен выход импульса датчика частоты вращени , выход первого счетчика непосредственно соединен с разрешающим входом второго счетчика и через упом нутый делитель частоты подключен к разрешающему входу третьего счетчика и к входу "запрос прерывани ". Описанные элементы и св зи позвол ют оптимизировать процесс регулировани  частоты вращени  электродвигател  посто нного тока. 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к области электротехники и может быть использовано в системах автоматического управлени  дл  регулировани  частоты вращени  электродвигател  посто нного тока.

Цель изобретени  - упрощение устройства при обеспечении высокой надежности r.v«. Расставлена функциональна  схема электропривода; на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие его работу на

п сто н огГтГ.™ Двигате:.ем Электропривод- содержит электродвигатель 1, импульсный датчик 2 частоты вращени , делитель 3 частоты, блок 4 задани 

режимов, соединенный через шины адреса даннь1х, управлени  и тактовую с бло- ком 5 измерени  частоты и модул ции ширины импульсов, выход которого через усилитесь 6 мощности соединен с  корем электродвигател  1, а вход - с импульсным датчиком 2 частоты вращени . Блок 5 измерени  частоты и модул ции ширины импульсов содержит три счётчика 7-9. Тактовые входы первого и второго счетчиков 7 и 8 соединены с тактовой шиной блока 4 Выход счетчика 7 соединен с разрешающим вхо дом счетчика 8 и через делитель 3 частоты с разрешаюшим входом счетчика 9 и входом «Запрос прерывани  блока 4. Тактовый

05

00

вход счетчика 9  вл етс  входом, а выход счетчика 8  вл етс  выходом блока 5.

Блок 4 может быть выполнен на базе микропроцессора КР580ВМ80, а блок 5 на микросхеме КР580ВИ53. Схема взаимопод- ключени  этих устройств стандартна.

В алгоритме (фиг. 3) прин ты следующие обозначени : пз - заданное значение Гастоты вращени ; п, - текущее значение частоты вращени -, k. m - переменные программировани ; А - полузона контура грубого регулировани ; 6 - полузона кон- -тура точного регулировани ; ЛМ - приращение регулирующего воздействи , опреде- Г емое реализацией; М,„ М. - регулирую- щее воздействие, устанавливаемое в преды- дущем и текущих циклах; Mm - максималь- :ное значение регулирующего воздействи , {устанавливаемое дл  данного значени  несу1щей частоты ц .,

Предельна  точность регулировани  бу- пет определ тьс  максимальной частотой вращени  привода, разрещающей способностью регулирующего воздействи  и несущей частотой модул ции и подсчитываетс  по формуле

„Пт . Р„

±б„

„еб - предельна  точность регулировани ; п,„ - максимальна  частота вращени 

привода;ор.

F« - несуща  частота модул ции; F - тактова  частота. Устройство работает следующим обра° При инициализации системы блок 4 в сответствии с алгоритмом (фиг. 3) выпол-  ет следующие операции. Первый счет- ик 7 программируетс  в режим генератора астоты и в него записываетс  число 1, равое численно коэффициенту делени 

N ,40

ОУ

где F тактова  частота блока 4, в данном варианте равна  2 МГц; рг . несуща  частота щиротно-импульН „ ,Л1111/ Т-Ч Т/ 11 Я

1-1 с V LU, с1 л -1 (.1 - 1 - I - - I.

сной модул ции посто нного тока, выбираетс  обычно в пределах 45 1 - 10 кГц в зависимости от типа электродвигател .

Таким образо.м, данном случае чис- 10 N рассчитанное по указанной формуле,

1 A i О П

лежит в предела.х 2-Й) -2-iU .

Второй счетчик 8 программируетс  в режим ждущего мультивибратора и в него записываетс  число, ссхмветствующее регулирующему воздействии) на электропривод.

Третий счетчик 9 программируетс  в режим генератора частоты и в него записы- . ваетс  число, равное максимальной емкости счетчика 65535 (в шестнадцатиричном ко -le РГРР) Так как на разрспшющии вход / первого счетчика 7 посто шк) подан потен

5

р.

40

45

.

циал высокого уровн , то по окончании инициализации он начинает работать как делитель тактовой частоты Р (см. фиг. га) на коэффициент N. На выход В этого счетчика поступает несуща  частота модул ции РН (см. фиг. 26). Причем счетчик работает в автоматическом режиме, т. е. после окончани  цикла счета он автоматически начинает его снова без вмещательства бло На выход В второго счетчика 8 ют модулированные по щирине импульсу, т, частота следовани  которых равна Рт-г (см. фиг. 2в), Ширина этих импульсов может

быть от О до ( - ). в зависимости от

частоты вращени  электропривода.

Модулированный по щирине сигнал поступает на вход усилител  6 мощности, с вь1хода которого на  корь электродвигател  1 поступают импульсы напр жени  иш, промодулированные в соответствии с входным сигналом (см. фиг. 2г). Напр жение питани  усилител  мощности выбираетс  несколько больщим, чем необходимо дл  питани  электродвигател  на максимальной частоте вращени , с тем, чтобы обеспечить необходимый запас на регулирование в переходных процессах. С валом электродвига- теп  1 механически св зан импульсный датчик 2 частоты вращени  любого типа. В данном случае датчик 2 представл ет собой оптопару, оптическа  св зь в которой прерываетс  с помощью обтюратора, сид щего на валу электродвигател  1.

Импульсы датчика 2, частота следовани  которых Рос, пропорциональна частоте вращени  (см. фиг. 2д, е), поступает на тактовый вход Т третьего счетчика 9, на разре- щающий вход Р которого подаютс  импульсы Ьм с выхода делител  3 (см. фиг. 2ж). За врем  действи  импульса -. в счетчике 9 происходит вычитание каждого импульса подаваемого на тактовый вход / с выхода датчика 2. ПРИ oKc: 4.:rnui импульса W. счет останавли;.-:г :  - :чиним фронт импульса  вл етсл ...:а -. ...г-сапрерыва- ш  который запроса

прерываний 31 о.-,ока 4. Ир сигнала запрос.., прерывании блок 4 переходит в режим обработки программы прерывани  в резу.,ьтате которой считываетс  число оставшеес  в счетчике 9 по щине данных По окончании паузы t,,., длитааьность которой пор дка нескольких микросекунд, MPoi-ecc измерени  повтор етс , так как чис- .0 Написанное в счетчике, автоматически в.н-станавливаетс  при поступлении переднего фронта импульса Ь«.. Таким образом, иа основании хран щейс  в пам ти информации о заданной частоте вращени  и полученной информации о действительной частоте вращени  привода блок 4 по заранее заданному алгоритму вычисл ет необходимое

регулирующее воздействие, которое в виде соответствующего числа по щине данных загружаетс  в счетчик 8. При поступлении на разрещающий вход Р счетчика 8 положительного фронта импульса частоты Fji, на выходе В этого счетчика устанавливаетс  потенциал низкого уровн  и одновременно начинаетс  вычитание из числа, загруженного в счетчик импульсов тактовой частоты FT. Потенциал низкого уровн  на выходе В держитс  до того момента, пока содержимое счетчика не станет равным О, после чего на выходе В по вл етс  потенциал высокого уровн  до поступлени  импульса частоты (см. фиг. 26, в). Таким образом, на выходе В счетчика 8 генерируетс  частота F, в которой пауза между импульсами соответствует числу, загруженному в счетчик, и  вл етс  регулирующим воздействием на привод . Если величина регулирующего воздействи  не измен етс , то блоку 4 совсем не об зательно загружать в счетчик одно и то же число в каждом такте частоты F , так как при поступлении на вход Р положительного потенциала в счетчике регенерируетс  число, соответствующее последней загрузке . Разрещающа  способность регули- рующего воздействи  равн етс  периоду тактовой частоты 1// .

Устройство позвол ет оптимизировать процесс регулировани  частоты вращени  электродвигател  посто нного тока и может быть использовано в различных электропри

водах с различными типами электродвигателей посто нного тока.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Электропривод, содержащий электродвигатель посто нного тока, импульсный датчик частоты вращени , делитель частоть, блок задани  режимов, соединенный через шины адреса, данных, управлени  и тактовую с блоком измерени  частоты и модул ции щи- рины импульсов, выход которого через усилитель мощности подключен к  корю электродвигател , а вход соединен с выходом импульсного датчика частоты вращени , отличающийс  тем. что, с целью упрощени  и повышени  надежности, блок измерени  частоты и модул ции ширины импульсов выполнен из трех программируемых счетчиков, каждый из которых снабжен тактовым и разрешающим входом и выходом, к тактовым входам первого и второго счетчиков подключена тактова  щина блока задани  режимов , а тактовый вход третьего счетчика  вл етс  входом блока измерени  частоты и модул ции ширины импульсов, выход первого счетчика соединен с разрешающим входом второго счетчика и через делитель частоты подключен к разрешающему входу третьего счетчика и к входу «запрос прерывани  блока задани  режимов, выход второго счетчика  вл етс  выходом блока измерени  частоты и модул ции ширины импульсов .

   Фиг.1

   С Начало )

   / Сн ть I I /