SU748754A1 - Device for synchronization of dc electric motor rotational speed - Google Patents

Device for synchronization of dc electric motor rotational speed Download PDF

Info

Publication number
SU748754A1
SU748754A1 SU782595019A SU2595019A SU748754A1 SU 748754 A1 SU748754 A1 SU 748754A1 SU 782595019 A SU782595019 A SU 782595019A SU 2595019 A SU2595019 A SU 2595019A SU 748754 A1 SU748754 A1 SU 748754A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
capacitor
diode
anode
frequency
resistor
Prior art date
Application number
SU782595019A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Аркадьевич Вагман
Original Assignee
Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Производственное Объединение "Невский Завод" Им.В.И.Ленина
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Производственное Объединение "Невский Завод" Им.В.И.Ленина filed Critical Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Производственное Объединение "Невский Завод" Им.В.И.Ленина
Priority to SU782595019A priority Critical patent/SU748754A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU748754A1 publication Critical patent/SU748754A1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Description

Изобретение относитс ,к электротехнике и может быть использовано в син хронных электроприводах. Известно устройство дл  регулировани  и стабилизации скорости вращени  электродвигател  посто нного тока, содержащее генератор эталонной частоты, частотный датчик скорости и частотнофазовый дискриминатор, причем частот .но-фазовый дискриминатор выполнен на триггере с двум  устойчивыми состо ни ми Ы. Недостатком такого устройства  вл  етс  малый диапазон регулировани . Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  устройство , содержащее генератор эталонной частоты, подключенный к первому входу частотно-фазового дискриминатора, второй вход которого соединен с частот ным датчиком скорости вращени  электр двигател , и преобразователь, подключе шли к  корю электродвигател  И. Частотно-фазовый дискриминатор выполнен в этом устройстве на дифференциальном усилителе и двух индентичных формировател х пилообразного напр жени ,содержащих каждый транзистор и конденсатор. С точки зрени  теории регулировани  такое устройство  вл етс  астатической системой. Анализ уравнений, описывающих эту систему, показывает, что без введени  корректирующих звеньев она обладает малым диапазоном регулирова- , ни  и недостаточным запасом устойчивости . Это св зано с тем, что сигнал в системе регулировани  имеет пульсирующий характер и нар ду с посто нной составл ющей содержит соизмеримую с ней по величине переменную составл ющую. Следствием этого  вл етс  невозможность введени  в систему корректирующих звеньев. Кроме того, наличие переменной сос тйвл ющей в сигнале регулировани  не позвол ет использовать дл  питани  электррдвигагел  стандартную сеть переменногр тока, что привбдит к усложнению устройства. Цель изобретени  - эасширейие диапазона регулировани , улучшение качества регулировани , а также плавный ввод в синхронизм. , Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известное устройство, содержащее генератор эталонной ча1стоты, подключен г ный к первому входу частотно-фазового дискриминатора, второй вход которого Соединен с частотным Датчиком скорости вращени  электродвигател , и преобразова тель, подключенный к  корю алектродви- гател , введены полупроводниковый ключ, зарадный конденсатор, корректирующее зве но, составленное из резистора, конденсатора и переменного резистора, ручной рётул тор и два диода, катоды которых соединены в общую точку и подключены к управл ющему входу преобразовател , анод одного диода св зан с движком ручного регул тора, анод другого- с двийском переменного резистора, корректирующего звена;, подключенного через параллельно соединенные резистор и конЙёнсйтор этого звена, параллельно зар дному конденсатору, через по упроводнико , вый ключ св занному С выходом частотно-фйзового дискриминатора, выполненного в виде. генератора вилообразного напр жени . В этом устррйстве генератор пилообразного напр жени  составлен из тиристора, трайзистор 1, конденсатора, стабилитрона и фильтра нижних частот, при этом эмиттер транзистора соединен с положительной иной, а база через стабилитрон и резистор фильтра нижних частот подключена к го коллектору, Ьо- единенному с айодом тиристора, параллел . но которому подключен конденсатор, об- , разующий выход генератора пилообразного напр жени . На чертеже изображена принципиальна  эЛектриче.ска  схема устройства. Эта лонный генератор 1 пбдключен ко входу генератора пилообразн огр напр жени , состо щего из тиристора 2, трайзийтора 3, стабилитрона 4, ко 1денсатора 5, ре-, зистора 6 и конденсатора 7. Выход ге нератора пилообразнЬгд напр йсёнИ  через полупроводниковый ключ, состо щий из транзисторов 8 и 9, управл емый импуль сами частотного датчика 1О скорости вращений, св зан с зар дным конденсато ром 11, Зар дный конденсатор 11 через корректирующее звзнЬ, составленное из 7 4 резистора 12, конденсатора 13 и пере- менного резистора 14, через диод 15 св зан с управл ющим входом преобразовател , состо щего из управл ющего устройства 16, через диод 17 св занного с ручным регул тором 18, и управл емого выпр мител  на тиристорах 19, 2О и диодах 21, 22, питающегос  от ,сети переменного тока. Выход преобразовател  подключен к  корю электродвигател  23. Перед началом работы частоту эталонного генератора 1 устанавливают равной нужным оборотам -электродвигател  23. При этом импульсы генератора 1 поступают на управл ющий электрод тиристора 2 и открывают его, конденсатор 7 разр жаетс  через открытый тиристор 2. После разр да конденсатора 7, тиристор 2 закрываетс  и начинаетс  зар д емкости 7 через промежуток эмиттерколлектор транзистора 3 до прихода следующего импульса от генератора 1. Таким образом на конденсаторе 7 формируетс  пилообразное напр жение. На ба- ЗУ транзистора 3 через стабилитрон 4 и фильтр нижних частот, составленный из резисторе б и конденсатора 5, подаетс  разность напр жени  между источником питани  схемы и величиной пилообразного напр жени  на конденсаторе 7. Изменение величины пилообразного напр жени  вследствие перестройки частоты генератора 1 приводит к изменению тока базы транзистора 3 и соответственно к изменению проводимости участка эмиттерколлектор транзистора 3, компенсиру  . изменение величины пилообразного напр жени  таким образом, чтобы при перестройке частоты генератора 1 в задан- пределах сохранить величину пилообразного напр жени , неизменной. Пе-ред началом работы, движки переменного резистора 14 и ручного регул тора 18 вручную сдвигают к отрицательному полюсу источника питани  схемы. На начальном этапе работы вручную передвигают движок ручного регул тора 1В к положительному полюсу источника питани  схемы, при этом на управл ю- uiee устройство 16 через диод 17 поступает сигнал положительной пол рности, вызыва  открьюание тиристоров 19 и 2О на угол, пропорциональной величине напр жени , поступающего на вход управ- лшощего устройства 16. Открывание тиристоров 19 и 20 приводит к по влению напр жени  на выходе управл емого выпр мител  на тиристорах 19 и 20 и диодах 21, 22. Это напр жение поступает на  корь электродвигател  23, вызыва  его вращение. Якорь электродвигател  23 св зан с частотным датчиком o6opOi тов 10. Импульсы с датчика поступают на ключ из транзисторов 8 и 9, откры- ва  его на врем , необходимое дл  зар  . да конденсатора11. Конденсатор 11 зар жаетс  до уровн  пилообразного напр жени , соответствующего времени поступлени  импульса датчика 10. Следую щие импульсы датчика 10 перезар жают конденсатор 11 до напр жени , соответствующего уровню пилообразного напр жени  в каждый из моментов времени поступлени  этих импульсов. Таким образом , напр жение на конденсаторе 11 пропорционально углу рассогласовани  между импульсами генератора 1 и датчика 10. С Конденсатора 11 сигнал по- ступает на корректирующее звено, состав ленное из резистора 12, конденсатора 13и переменного резистора 14, Параметры корректирующего звена выбираютс  в зависимости от параметров электро двигател  23. В начальный период работы движок ручного регул тора 18 устанавливают таким образом, чтобы скорость вращени  электродвигател  23 ; была на 1-5% меньше частоты генератора 1, При этом сигнал на конденсаторе 11 мен етс  по амплитуде от О до мак- симального уровн  пилообразного на пр жени  с частотой, равной разности частот двигател  23 и генератора 1. На начальном этапе работы этот сигнал не проходит на управл ющее устройство 16, так как движок переменного резистора 14сдвинут к отрицательному проводу источника питани  схемьь На следующем этапе работы движок переменного резистора 14 сдвигают к точке соединени  резисторов 12 и 14. При этом на аноде диода 15 по вл етс  напр жение сигнала рассогласовани  частот двигател  23 и генератора 1. Как только мгновенное значение этого напр жени  превысит уровень напр жени  с ручного регул тора 18, оно начнет поступать на вход управл ющего устройства 16, увеличива  общиThe invention relates to electrical engineering and can be used in synchronous electric drives. A device for controlling and stabilizing the rotational speed of a direct current motor is known, comprising a reference frequency generator, a frequency speed sensor and a frequency phase discriminator, the frequency phase discriminator being made on a trigger with two stable states S. The disadvantage of such a device is a small control range. The closest to the invention to the technical essence is a device containing a reference frequency generator connected to the first input of a frequency-phase discriminator, the second input of which is connected to a frequency sensor of the rotation speed of the electric motor, and the converter connected to the core of the electric motor I. The phase discriminator is implemented in this device on a differential amplifier and two identical sawtooth voltage drivers containing each transistor and a capacitor. From the point of view of regulation theory, such a device is an astatic system. Analysis of the equations describing this system shows that, without the introduction of corrective links, it has a small range of regulation, and an insufficient margin of stability. This is due to the fact that the signal in the control system has a pulsating character and, along with the constant component, contains a variable component commensurate with it in magnitude. The consequence of this is the impossibility of introducing corrective links into the system. In addition, the presence of a variable state in the control signal does not allow a standard AC network to be used to power the electric motor, which complicates the device. The purpose of the invention is the enhancement of the adjustment range, the improvement of the quality of the adjustment, as well as smooth synchronization. The goal is achieved by the fact that a known device containing a reference frequency generator is connected to the first input of the frequency-phase discriminator, the second input of which is connected to the frequency motor speed sensor, and the converter connected to the core of the electric motor is inserted a semiconductor switch, a contagious capacitor, a corrective element made up of a resistor, a capacitor and a variable resistor, a hand-held tortor and two diodes whose cathodes are connected to a common point and connected to the control input of the converter, the anode of one diode is connected with the engine of the manual regulator, the anode of the other with a dvijk variable resistor, a correction link; connected through a parallel connected resistor and connector of this link, parallel to the charging capacitor, through a conductor key associated with the output frequency-frequency discriminator, made in the form. fork fork generator. In this device, the saw-tooth voltage generator is composed of a thyristor, a resistor 1, a capacitor, a zener diode and a low-pass filter, while the emitter of the transistor is connected to a different positive, and the base is connected via a zener diode and a low-pass filter resistor to a collector connected to an iodine thyristor, parallel. but to which a capacitor is connected, which forms the output of the sawtooth generator. The drawing shows a schematic of the electric circuit of the device. This pn 1 parallel generator to the generator input is a sawtooth ogre voltage, consisting of thyristor 2, triiser 3, zener diode 4, co 1 capacitor 5, resistor, resistor 6 and capacitor 7. Generator output is sawtooth through a semiconductor switch consisting from the transistors 8 and 9, the controlled pulse of the rotational speed sensor 1O themselves, is connected to the charging capacitor 11, the charging capacitor 11 through a corrective signal composed of 7 4 resistors 12, the capacitor 13 and the variable resistor 14, through diode 15 is connected to the control A converter input, consisting of a control device 16, through a diode 17 connected to a manual controller 18, and a controlled rectifier on thyristors 19, 2 O and diodes 21, 22 supplied from an AC network. The output of the converter is connected to the motor korya 23. Before starting operation, the frequency of the reference generator 1 is set equal to the desired rpm of the electric motor 23. At the same time, the generator 1 pulses go to the control electrode of the thyristor 2 and open it, the capacitor 7 is discharged through the open thyristor 2. After discharge yes of capacitor 7, thyristor 2 is closed and the charge of capacitor 7 starts to charge through the emitter-collector gap of transistor 3 before the next pulse arrives from generator 1. Thus, a capacitor is formed on capacitor 7 silt voltage. On the base of the transistor 3 through the Zener diode 4 and the low-pass filter made up of resistor b and capacitor 5, the voltage difference between the circuit's power supply and the sawtooth voltage on the capacitor 7 is applied. A change in the sawtooth voltage resulting from tuning the oscillator 1 frequency leads to a change in the base current of the transistor 3 and, accordingly, to a change in the conductivity of the emitter-collector section of transistor 3, to the compensator. changing the value of the sawtooth voltage so that when the frequency of the generator 1 is adjusted within the specified limits, the value of the sawtooth voltage remains unchanged. Before the start of operation, the sliders of the variable resistor 14 and the manual controller 18 are manually shifted to the negative pole of the circuit's power source. At the initial stage of operation, manually move the slider of the manual regulator 1B to the positive power supply source of the circuit, while the control device 16 through the diode 17 receives a positive polarity signal, causing the opening of the thyristors 19 and 2O at an angle proportional to the voltage, the input to the control device 16. The opening of the thyristors 19 and 20 leads to the appearance of voltage at the output of the controlled rectifier on the thyristors 19 and 20 and diodes 21, 22. This voltage is applied to the measles of the electric motor 23, causing its rotation. The armature of the electric motor 23 is connected with the frequency sensor o6 ops 10. The pulses from the sensor arrive at the key from transistors 8 and 9, opening it for the time required for charging. yes condenser11. The capacitor 11 is charged to the level of the sawtooth voltage corresponding to the arrival time of the pulse of the sensor 10. The following pulses of the sensor 10 recharge the capacitor 11 to a voltage corresponding to the level of the sawtooth voltage at each of the times of arrival of these pulses. Thus, the voltage on the capacitor 11 is proportional to the angle of mismatch between the pulses of the generator 1 and the sensor 10. From the capacitor 11, the signal goes to a correction link made up of resistor 12, capacitor 13 and variable resistor 14, the parameters of the correction link are selected depending on the parameters electric motor 23. In the initial period of operation, the slider of the manual regulator 18 is set so that the rotation speed of the electric motor 23; was 1-5% less than oscillator frequency 1; At the same time, the signal on the capacitor 11 varies in amplitude from 0 to the maximum level of the sawtooth at the voltage at a frequency equal to the frequency difference between the engine 23 and generator 1. At the initial stage of operation, this signal does not pass to the control device 16, because the slider of the variable resistor 14 is shifted to the negative wire of the power supply circuit. At the next stage of operation, the slider of the variable resistor 14 is shifted to the junction point of the resistors 12 and 14. At the anode of the diode 15 drove the mismatch between the frequencies of the engine 23 and generator 1. As soon as the instantaneous value of this voltage exceeds the voltage level from the manual regulator 18, it will begin to flow to the input of the control device 16, increasing

уровень напр жени  на нём, при этом обороты двигател  23 увеличиваютс  до входа в синхронизм. Момент входа в синхронизм отмечают по тому, что перестает мен тьс  сдвиг фазы между импульсами 55 датчика оборотов Ю и генератора 1. Это можно отметить при помощи любого фазометра , измер ющего разность фаз аат-the voltage level on it, while the engine speed 23 is increased to the entry in synchronism. The moment of entry into synchronism is noted by the fact that the phase shift between the pulses 55 of the rotational speed sensor S and the generator 1 ceases to change. This can be noted with the help of any phase meter measuring the phase difference

Claims (2)

разного напр жени  составлен из тиристора , транзистора, конденсатора, стабилитрона и фильтра нижних частот, при этом амиттер транзистора соединен с положительной шиной, а база через стабилитрон и резистор фильтра нижних частот подключена к его коллектору, соединенному с анодом тиристора, параллельно которому чика 10 и генератора 1. После входа в синхронизм анод диода оказываетс  под большим положительным потенциалом, чем анод диода 17, так как управл юще1 напр жение, соответствующее синхронным o6ofioTaM, больше напр жени , установленного на движке ручного регул тора 18. При этом диод 17 оказываетс  закрытым , ручной регул тор 18 перестает вли ть на работу устройства и может быть отключен (движок сдвинут к отрицательному полюсу источника питани  схемы). Формула изобретени  1. Устройство дл  синхронизации скорости вращени  электродвигател  посто нного тока, содержащее генератор эталонной частоты, подключенный к первому входу частотно-4 азового дискриминатора, второй вход которого соединен с частотным датчиком скорости вращени  электродвигател , и преобразователь, подключенный к  корю электродвигател , отличающеес  тем, что, с целью расширени  диапазона регулировани , .улучшени  качества регулировани , а также плавного ввода в синхронизм, в него введены полупроводниковый ключ, зар дный конденсатор, корректирующие звено, составленное из резистора, конденсатора и переменного резистора, ручной регул тор и два диода, катойы которых соединены в общую точку и подключены к управл ющему входу преобразовател , анод одного диода св зан с движком ручного регул тора, анод другого - с движком переменного резистора Корректирующего звена, подключенного через параллельно соединенные резистор и конденсатор этого звена параллельно зар дному конденсаору , через полупроводниковый ключ св занному с выходом частотно-базового искриминатора, выполненного в виде геератора Пилообразного напр жени . 2, Устройство по п. 1, о т л и ч а - щ е е с   тем, что генератор пилооб77487548a different voltage is made up of a thyristor, a transistor, a capacitor, a zener diode and a low-pass filter, while the amitter of the transistor is connected to the positive bus, and the base is connected via a zener diode and low-pass filter resistor to its collector connected to the thyristor anode, which is parallel to the 10 and Oscillator 1. After synchronization, the anode of the diode is at a greater positive potential than the anode of diode 17, since the control voltage 1 corresponding to the synchronous o6ofioTaM is greater than the voltage set to the manual regulator slider 18. When the diode 17 is closed, the manual regulator 18 no longer affects the operation of the device and can be turned off (the slider is shifted to the negative pole of the circuit's power supply). Claim 1. Device for synchronizing the rotational speed of a DC motor, comprising a reference frequency generator connected to the first input of frequency-4 azov discriminator, the second input of which is connected to a frequency sensor of rotational speed of the electric motor, and a converter connected to the motor core, characterized by that, in order to broaden the range of regulation, to improve the quality of regulation, as well as to introduce smooth synchronization, a semiconductor key has been introduced into it, a single capacitor, a correction link composed of a resistor, a capacitor and a variable resistor, a manual regulator and two diodes, which are connected to a common point and connected to the control input of the converter, the anode of one diode is connected to the engine of the manual regulator, the anode of the other with the engine of the variable resistor of the Corrective Link, connected through a parallel connected resistor and capacitor of this link parallel to the charging capacitor, through a semiconductor switch connected to the output of the frequency-base and kriminatora formed as a geeratora sawtooth voltage. 2, The device according to claim 1, of tl and ch and e with the fact that the generator pilob77487548 подключен конденсатор, образующий вы-1. Авторское свидетельство СССРconnected capacitor, forming you-1. USSR author's certificate ход генератора пилообразного напр жени . № 147626, кл. Н 02 Р 5/06, 1961,stroke of sawtooth generator. No. 147626, cl. H 02 R 5/06, 1961, Источники информации,,Information sources,, 2. Авторское свидетельство СССР2. USSR author's certificate nptpurrue во внимание при экспертизеЬ 490244, кл. Н 02 Р 5/06, 1972,nptpurrue into account in the examination 490244, cl. H 02 R 5/06, 1972,
SU782595019A 1978-03-27 1978-03-27 Device for synchronization of dc electric motor rotational speed SU748754A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782595019A SU748754A1 (en) 1978-03-27 1978-03-27 Device for synchronization of dc electric motor rotational speed

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782595019A SU748754A1 (en) 1978-03-27 1978-03-27 Device for synchronization of dc electric motor rotational speed

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU748754A1 true SU748754A1 (en) 1980-07-15

Family

ID=20755497

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782595019A SU748754A1 (en) 1978-03-27 1978-03-27 Device for synchronization of dc electric motor rotational speed

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU748754A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS5943919B2 (en) Power factor control device for AC induction motor
SU724096A3 (en) Raster width regulating device
US4041367A (en) Apparatus for generating alternating currents of accurately predetermined waveform
GB1466762A (en) Direct current motor control circuit
SU748754A1 (en) Device for synchronization of dc electric motor rotational speed
US4023082A (en) Speed control circuit for a DC motor having a Hall generator
US3792340A (en) Method of and apparatus for controlling the performance of a d.c. magnetohydrodynamic generator
GB1298887A (en) Method of, and arrangement for, controlling the speed of an electrical drive unit
US3351843A (en) Electrical apparatus
JPS6135796B2 (en)
SU855911A1 (en) Device for synchronizing dc electric motor speed
SU928556A2 (en) Thyristor control device
SU799098A1 (en) Device for control of stabilized rectifier
SU379044A1 (en) ELECTRIC MACHINE CONVERTER, ALL-UNION JioATtJiTHO "THhH ^ -H :: ^ ri '| 1 :: IBLOTEN /> & I
SU782120A1 (en) Automatic excitation regulator for synchronous machines
SU1169101A1 (en) Device for controlling thyristors
GB1372092A (en) Speed control systems for electric motors
SU796816A1 (en) Thyristorized dc voltage stabilizer
SU944043A1 (en) Ac electric drive
US3375424A (en) Control circuit for induction motors
SU1005267A1 (en) Device for phase control of thyristorized regulator
SU473266A1 (en) Device for thyristor phase control
SU1309240A1 (en) Method of controlling rotational speed of rectifier electric motor
SU1264291A1 (en) Device for starting synchronous machine
SU760331A1 (en) Thyristor phase control device