SU1636977A1 - Устройство дл стабилизации частоты вращени электродвигател посто нного тока - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к след щим системам с электродвигател ми посто нного тока, в частности с бесконтактными электродвигател ми посто нного тока. Целью изобретени   вл етс  повышение точности и качества стабилизации частоты вращени  электродвигател . В результате сравнени  выходных сигналов генератора пилообразного напр жени  с выходным сигналом датчика частоты вращени  электродвигател  получают импульсы, измен ющиес  по длительности и амплитуде, что позвол ет регулировать мощность, подводимую к двигателю. Применение интегрирующей RC-цепи с отсечкой напр жени  по окончании действи  управл ющего импульса позвол ет исключить фазовые искажени , возникающие после действи  нзгрузки, и тем самым повысить качество стабилизации . 2 ил. (Л С

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к след щим системам с электродвигател ми посто нного тока, в частности с бесконтактными электродвигател ми посто нного тока.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности и качества стабилизации частоты вращени  электродвигател .

На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг,2 - диаграммы его работы.

Устройство содержит датчик 1 частоты вращени  электродвигател , выход которого соединен с одним входом формировател  2 управл ющих сигналов, выходом подключенного к входу усилител  3 мощности, выход которого предназначен дл  подключени  к электродвигателю 4. Генератор 5 эталонных сигналов выполнен в виде управл емого генератора пилообразного напр жени  с одним устойчивым состо нием , управл ющий вход которого через цепь

6 задержки соединен с выходом датчика 1 частоты вращени , а выход подключен к другому входу формировател  2 управл ющих сигналов. Последний выполнен из последовательно соединенных аналогового коммутатора 7 с пам тью, усилител  8 разностного сигнала со схемой сравнени  на входе и формировател  9, состо щего из интегрирующей RC-цепи 10, резистор 11 которой шунтирован переходом затаор - сток истокового повторител  12, а исток повторител  12  вл етс  выходом формировател  9. Кроме того, устройство может содержать узел 13 запуска, включенный параллельно аналоговому коммутатору 7 с пам тью.

На фиг.2 показаны диаграммы выходных импульсов с датчика 1 частоты вращени  (а), выходного напр жени  генератора 5 пилообразного напр жени  (б), выходного напр жени  аналогового коммутатора 7 (в), выходного напр жени  усилител  8 разноо w о о ч

стного сигнала (г), выходного напр жени  формировател  9 (д).

При включении, например, бесконтактного электродвигател  и посто нного тока последний не вращаетс  и управл ющие импульсы сдатчика 1 частоты не поступают. Напр жение на выходе аналогового коммутатора 7 равно нулю. Напр жение на генераторе 5 пилообразного напр жени  начинает нарастать, так как он пытаетс  встать в устойчивое состо ние. При достижении напр жением величины, большей, чем опорное напр жение на входе усилител  8 разностного сигнала, срабатывает узел 13 запуска электродвигател , По вл етс  напр жение в формирователе 9 и на выходе усилител  3 мощности. Вал двигател  4 начинает вращатьс . По импульсам, поступающим с датчика 1 частоты, начинает работать коммутатор 7, запоминающий уровень пилообразного напр жени  в момент прихода импульса. Узел 13 запуска отключаетс . После запоминани  уровн  напр жени  генератор 5 пилообразного напр жени  обнул етс  импульсами с датчика 1 частоты, подаваемыми на него через цепь 6 задержки. Напр жение на генераторе 5 пилообразного напр жени  в каждом такте достигает величины, большей, чем опорное напр жение в усилителе 8 разностного сигнала (пунктирна  лини , фиг.26), и превышает эту величину до тех пор, пока двигатель не наберет нужных оборотов. Пока происходит разгон двигател , на выходе усилител  8 разностного сигнала, имеющего большой коэффициент усилени , по вл етс  напр жение, близкое к напр жению питани  схемы. Напр жение на выходе ис- токового повторител  12 пропорционально напр жению интегрирующей RC-цепи 10 и при длительном разгоне двигател  может достигнуть максимальной величины. При достижении заданных оборотов и при отсутствии нагрузки на валу двигател  на выходе усилител  8 разностного сигнала по вл ютс  одиночные импульсы. Минимальна  длительность этих импульсов определ етс  конструкцией датчика 1 частоты. Амплитуда импульсов определ етс  параметрами RC- цепи 10. С по влением нагрузки увеличиваетс  количество импульсов на выходе усилител  8 разностного сигнала, их амплитуда и ширина (так как происходит сложение двительностей импульсов нескольких тактов), в зависимости от ширины импульсов измен етс  напр жение на стоке, а сле- довательно, и на истоке истокоового повторител  12 и при большой нагрузке все импульсы сливаютс . Устройство переходит в режим непрерывного отслеживани .

Посто нна  временитРС-цепи 10 выбираетс  из следующих соображений При г , меньшей, чем минимальна  длительность одиночного импульса, устройство работает

в режиме, близком к импульсному во всем диапазоне прикладываемых к валу нагрузок . При посто нной времени RC-цепи 10, большей, чем период оборота датчика 1 частоты , амплитуда не только одиночного, но и

нескольких импульсов становитс  слишком маленькой, их величина оказы ваетс  недостаточной дл  поддержани  динамического равновеси  системы. Устройство переходит в режим непрерывного регулировани . Наиболее оптимальным  вл етс  режим, когда при отсутствии нагрузки большинство управл ющих импульсов  вл ютс  одиночными, а их амплитуда значительно меньше макси-1 мальной величины. Этот режим определ етс  дл  каждого конкретного типа двигател  и зависит от величины собственного тормоз щего момента.

Таким образом, в результате сравнени  выходных.сигналов генератора пилообразного напр жени  с выходным сигналом датчика частоты вращени  электродвигател  получаютс  импульсы, измен ющиес  по длительности и амплитуде, что позвол ет регулировать мощность, подводимую к двигателю . Уменьшение амплитуды управл ющих импульсов при заданной минимальной длительности ведет к уменьшению подводимой мощности, что расшир ет диапазон регулируемых сигналов в сторону малых

нагрузок с сохранением точности стабилизации .

Увеличение амплитуды управл ющих импульсов одновременно с увеличением длительности под действием нагрузки позвол ет уменьшить мощность, поддающуюс  регулированию, в результате повышаетс  точность стабилизации. Применение интегрирующей RC-цепи с отсечкой напр жени  по окончании действи  управл ющего им .пульса позвол ет исключить фазовые искажени , возникающие после действи  нагрузки, и тем самым повысить качество стабилизации.

Claims (1)

1. Формула изобретени. 

   Устройство дл  стабилизации частоты вращени  электродвигател  посто нного тока, содержащее датчик частоты вращени  электродвигател , выход которого соединен

   с одним входом формировател  управл ющих сигналов, выходом подключенного к входу усилител  мощности, выход которого предназначен дл  подключени  к электродвигателю , генератор эталонных сигналов и цепь задержки, отличающеес  тем.

   что, с целью повышени  качества стабилизации и точности, генератор эталонных сигналов выполнен в виде управл емого генератора пилообразного напр жени  с одним устойчивым состо нием, управл ющий вход которого через цепь задержки соединен с выходом датчика частоты вращени , а выход подключен к другому входу формировател  управл ющих импульсов , выполненного из последовательно соединенных аналогового коммутатора с пам тью, усилител  разностного сигнала со схемой сравнени  на входе и формировател , выполненного в виде интегрирующей RC-цепи, параллельно резистору которой подсоединен переход затвор - сток истоко- вого повторител , а исток повторител   вл етс  выходом формировател .

   С

   Фиг.1

   L J IIIIHIIIllllllllllllllllHIIIIIIILt

   и

   б

   Л

   6

   ft

   Фиг.1

   о п п п п