SU1753577A1 - Асинхронный электропривод с врем импульсным управлением частотой вращени - Google Patents

Abstract

Использование: цифровые системы автоматического регулировани  с врем импульсным управлением частотой вращени  двухфазных асинхронных электродвигателей . Сущность: за счет введени  двух формирователей выходного напр жени  и двух формирователей импульсов управлени , каждый из которых состоит из триггера, счетчика, дешифратора и распределител  импульсов, в состав электропривода, содержащего импульсный генератор, управл емый и неуправл емый делители частоты и коммутатор, обеспечиваетс  повышение КПД электропривода за счет улучшени  формы напр жени  питани  электродвигател , заданна  точность регулировани , простота осуществлени  реверса при достаточной простоте реализации и высокой надежности . 3 ил. W fe

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в цифровых системах автоматического регулировани  дл  врем импульсного управлени  асинхронным двухфазным электродвигателем.

Известно устройство, содержащее задающий генератор, управл емый и неуправл емый делители частоты, дешифратор, элементы 2И, RS-триггеры, коммутатор, ключевые усилители и элементы ЗИЛИ и 4ИЛИ. Извесное устройство при достаточной простоте реализации обеспечивает тре- буемую точность и дискретность регулировани  частоты вращени  и момента двигател . Недостатком известного устройства  вл етс  низкий КПД электропривода из-за наличи  нечетных

гармоник, близких к основной, в составе одноуровневых импульсных напр жений, питающих электродвигатель.

Целью изобретени   вл етс  повышение КПД электропривода.

На фиг. 1 приведена функциональна  схема электропривода; на фиг. 2 - схема выполнени  формировател  выходных напр жений; на фиг. 3 - временные диаграммы , по сн ющие работу электропривода.

Электропривод содержит двухфазный асинхронный электродвигатель 1, последовательно соединенные генератор 2 импульсов , управл емый 3 и неуправл емый 4 делители частоты, формирователи 5 и 6 импульсов управлени , выходы которых соответственно через первый формирователь 7

-ч ел со ел VI

VI

выходного напр жени  и через коммутатор 8 и второй формирователь 9 выходного напр жени  подключены к обмоткам электродвигател  1. Первые входы формирователей 5 и б импульсов управлени  соединены со- ответственно с выходом делител  4 частоты и дополнительным выходом первого формировател  5 выходного напр жени , а вторые выходы формирователей 5 и б объединены и подключены к выходу генератора 2 им- пульсов. Каждый формирователь 5 и 6 импульсов управлени  состоит из триггера 10, счетчика 11, дешифратора 12 и распределител  13 импульсов.

Электропривод работает следующим образом.

Задающий генератор 1 вырабатывает импульсы пр моугольной формы (фиг. За), частота следовани  которых равна (Озг - N (Отах , где N - коэффициент, завис щий от формы ступенчатого напр жени  (при выбранном варианте сигнала N 24). Эти импульсы поступают на счетный вход управл емого делител  3 частоты, коэффициент делени  которого зависит от значени  цифрового кода 15 на его управл ющих входах и определ етс  интервалом измене- ни  паузы между периодами напр жений на обмотках электродвигател . В случае, если пауза г будет мен тьс  в пределах 0 т N Тзг, где г - пауза между периодами напр жений на обмотках двига- тел , Тзг - период следовани  импульсов генератора 2, коэффициент делени  делител  3 частоты будет находитьс  в пределах

2.

Импульсы (фиг. 36) поступают на вход делител  4 частоты с посто нным коэффициентом делени  К N 24.

Импульсы (фиг. Зв) с выхода делител  4 частоты поступают на первый вход первого формировател  5 сигналов управлени , ко- торый  вл етс  первым входом триггера 10. Эти импульсы измен ют состо ние триггера 10 на единичное (фиг. Зг). Выход триггера 10 соединен с первым входом счетчика 11 и состо ние логической триггера Юразре- шает подсчет импульсов счетчиком 11, поступающих с выхода генератора 2 на второй вход первого формировател  импульсов управлени , который одновременно  вл етс  вторым входом счетчика 11.

Импульсы (фиг. За) с выхода генератора

2подсчитываютс  счетчиком 11, состо ние которого контролирует дешифратор 12. Объем счетчика 11 и дешифратора 12 определ етс  количеством и дискретностью эле- ментарных участков (зон) напр жений, питающих обмотки электродвигател  1 (в

данном случае 24). Импульсы с выходов дешифратора 12 раздел ютс  распределителем 13 импульсов на I групп (число I задаетс  выбором схемы формирователей 7 и 9 выходного напр жени ). Выходы распределител  13 импульсов  вл ютс  выходами формирователей 5 и б импульсов. Кажда  1-  группа импульсов, образованна  формирователем 5 и 6 импульсов управлени , управл ет соответствующими транзисторными ключами, вход щими в состав формировател  7 выходного напр жени  непосредственно, а формировател  9 выходного напр жени  через управл емый коммутатор 9. Формирователи выходных напр жений 7 и 9 в соответствии с заданным алгоритмом работы формируют ступенчатые выходные напр жени  (фиг. Зл,т), аппроксимирующие синусоиды .

С выхода дешифратора 12, соответствующего последней зоне, импульс логической 1 (фиг. Зд) поступает на второй вход триггера 10 и переводит его в нулевое состо ние (фиг. Зг). Этим сигналом триггер 10 переводит счетчик 11 в исходное состо ние и запрещает подсчет импульсов, и с этого момента наступает пауза (фиг. Зл,т), с приходом второго импульса с делител  4 частоты (фиг. Зв) триггер 10 вновь переходит в единичное состо ние, разреша  подсчет импульсов с генератора 2 счетчиком 11, и процесс формировани  управл ющего напр жени  повтор етс . Сдвиг фазы напр жени , питающего обмотку управлени  электродвигател  1 (фиг. Зт), устанавливаетс  равным л /2 и зависит от того, к какому выходу дешифратора 12 первого формировател  5 импульсов управлени  подключен первый вход второго формировател  6 импульсов управлени , в данном случае это п тый выход дешифратора 12 (фиг. Зу). Знак фазового сдвига выбираетс  коммутатором 8, работой которого управл ет сигнал 14 в виде логического О или 1.

Состав и работа дешифраторов 12, распределителей 13 импульсов управл емого коммутатора 8 зависит от класса используемых формирователей 7 и 9 выходных напр - жений. На фиг. 2 представлена функциональна  схема формироватлеей 7 и 9 выходных напр жений с переключением секций первичной обмотки выходного трансформатора 18, В процессе работы устройства на выходах дешифратора 12 последовательно по вл етс  сигнал логической Г, котора  поступает на входы схем ИЛИ 16 распределител  13 импульсов. Схемы ИЛИ 16 каждого распределител  13 импульсов раздел ют импульсы соответственно на шесть групп (I б) в первом формирователе 5

импульсов управлени  (фиг. Зд-к) и во втором формирователе б импульсов управлени  (фиг. Зм-с). Кажда  группа импульсов управл ет своим транзисторным ключом 17 формирователей 7 и 9 выходного напр жени  (фиг. 2). При действии сигналов логической 1 транзисторные ключи 17 открываютс  и на выходе трансформаторов 18 формируютс  ступенчатые напр жени  (фиг. Зл.т). Управл емый коммутатор 8 по сигналу 14 производит перекрестное переключение выходов второго формировател  6 импульсов управлени  к входам формировател  9 выходного напр жени  и тем самым обеспечивает реверс асинхронного двухфазного электродвигател  1.

Таким образом, устройство позвол ет обеспечить заданную точность управлени  путем увеличени  количества разр дов кода управлени , простоту осуществлени  реверса , высокую надежность за счет применени  только цифровых элементов, а также высокий КПД электропривода за счет выбора формы питающих электродвигатель напр жений . Кроме того, возможно микроминиатюрное исполнение устройства управлени  в виде одной БИС.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Асинхронный электропривод с врем - импульсным управлением частотой вращени , содержащий двухфазный электродвигатель, последовательно соединенные генератор импульсов и управл емый делитель частоты, делитель частоты и управл емый коммутатор, отличающийс  тем, что, с целью повышени  КПД за счет улучшени  формы напр жени  питани  электродвигател , в него введены первый и второй формирователи импульсов управлени  и первый и второй формирователи выходного напр жени , выходы которых соединены соответственно с обмоткой возбуждени  и обмоткой управлени  электродвигател , входы первого формировател  напр жени  непосредственно, а входы второго формировател  напр жени  через управл емый коммутатор соединены соответственно с выходами первого и второго формирователей импульсов управлени , первые входы которых соединены

   соответственно с выходом делител  частоты и дополнительным выходом первого формировател  импульсов управлени , а вторые входы первого и второго формирователей импульсов управлени  объединены и соедийены с выходом генератора импульсов, вход делител  частоты с выходом управл емого делител  частоты, а каждый формирователь импульсов управлени  состоит из последовательно соединенных триггера, счетчика,

   дешифратора с N выходами и распределител  импульсов, выходы которого образуют выходы формировател  импульсов управлени , первый и второй вход которого образованы соответственно первым входом

   триггера и вторым входом счетчика, второй вход триггера соединен с N-м выходом дешифратора , один из выходов дешифратора первого формировател  импульсов управлени  образует дополнительный выход этого формировател  импульсов управлени .

   Редактор М.Бланар

   ФигЗ

   Составитель С.Позднухов

   Техред М.МоргенталКорректор В.Петраш