SU765958A1 - Device for determining dc electric motor rotational speed - Google Patents

Device for determining dc electric motor rotational speed Download PDF

Info

Publication number
SU765958A1
SU765958A1 SU782663054A SU2663054A SU765958A1 SU 765958 A1 SU765958 A1 SU 765958A1 SU 782663054 A SU782663054 A SU 782663054A SU 2663054 A SU2663054 A SU 2663054A SU 765958 A1 SU765958 A1 SU 765958A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
inputs
diodes
sign
engine
Prior art date
Application number
SU782663054A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Яковлевич Ткаченко
Original Assignee
Московский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Строительный Институт Им.В.В.Куйбышева
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 Московский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Строительный Институт Им.В.В.Куйбышева filed Critical Московский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Строительный Институт Им.В.В.Куйбышева
Priority to SU782663054A priority Critical patent/SU765958A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU765958A1 publication Critical patent/SU765958A1/en

Links

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ (54) DEVICE FOR DETERMINING ROTATION FREQUENCY

1one

Изобретение относитс  к электроприводам , а именно к электропривода посто нного тока с двигател ми, управление которыми осуществл етс  как изменением напр жени  на  коре , так и изменением магнитного потока и может примен тьс  в электроприводах подъемно-транспортных машин, экскаваторов, шахтных подъемных машин, прокатных станов.The invention relates to electric drives, in particular to a direct current electric drive with motors, which are controlled both by changing the voltage on the bark and by changing the magnetic flux and can be used in electric drives of hoisting-and-carrying machines, excavators, mine hoisting machines, rolling mills mills

Известно устройство дл  определени  частоты вращени  двигател  посто нного тока, содержащее датчики магнитного потока и ЭДС двигател  и множительно-делительное устройство, п(эдключениое к выходам этих датчиков ill- Недостатком это- го устройства  вл етс  ниэкгш точность определени  частоты вращени  дви1«&тел  при большом Диапазоне изменени  магнитного потока двигател , особенно .при управлении, электроприводом с изменением знака магнитного потока.A device for determining the rotational speed of a direct current motor is known, which contains magnetic flux sensors and motor EMF and a multiplier-dividing device, n (the connection to the outputs of these sensors is ill- The disadvantage of this device is the poor accuracy of determining the frequency of rotation of motion 1 & with a large range of change in the magnetic flux of the engine, especially when driven by an electric drive with a change in the sign of the magnetic flux.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату,  вл етс  устройство дл  определени  частоты враще- ; ни  двигател  посто нного токд, соДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКАClosest to the invention to the technical essence and the achieved result, is a device for determining the frequency of rotation; no dc motor, dc co-motor

держащее датчики ЭДС и магнитного потока двигател , два суммирующих усилител , подключенный ко входуholding sensors EMF and magnetic flux of the engine, two summing amplifier connected to the input

5 первого суммирующего усилител  источник посто нного напр жени , два диода, нелинейный преобразователь, два ключевых элемента и инвертор знака, причем выход датчика магfO нитного потока двигател  через нелинейный преобразователь подключен ко входу первого суммирующего усилител , выход которого подключен ко входу второго суммирующего уси , с литеп  через первый ключевой элемент и через последовательно соединенные инвертор знака и второй ключевой элемент, а выход датчика ЭДС двигател  подключен ко входу второго суммирующего усилител  и 5 of the first summing amplifier, a DC voltage source, two diodes, a nonlinear converter, two key elements and a sign inverter, the output of the motor magnetic flux sensor through the nonlinear converter connected to the input of the first summing amplifier, the output of which is connected to the input of the second summing Wux, Lyapha through the first key element and serially connected inverter of the sign and the second key element, and the output of the motor EMF sensor is connected to the input of the second summing amplifier and

20 через первый и второй диоды - к управл ющим входам первого и вто рого ключевых элементов соответственно t2-l 20 through the first and second diodes to the control inputs of the first and second key elements, respectively, t2-l

.Недостатком этого устройства .Lack of this device

25  вл етс  мала  точность определени  частоты вращени  двигател  при большом диапазоие изменени  магfiHTHoro потока электродвигател , особенно при одновременном и независимом изменении магнитного потока и напр жени  на  коре и в случае управлени  электроприводом с изменением знака магнитного потока.25 is the low accuracy of determining the rotational speed of an engine with a large range of magiHTHoro electric motor flux, especially with a simultaneous and independent change in the magnetic flux and voltage on the core and in the case of electric drive control with a change in the sign of the magnetic flux.

Цель изобретени  - повышение точности определени  частоты вращени  двигател  посто нного тока.The purpose of the invention is to improve the accuracy of determining the frequency of rotation of a DC motor.

Это достигаетс  тем, что в устройство дл  определени  частоты вращени  двигател  посто нного тока , содержащее датчики ЭДС и магнитного потока двигател , два суммирующих усилител , подключенный ко входу первого суммирующего усилител  источник посто нного напр жени  и два диода, введены блок перемножени , два дополнительных диода и узел формировани  знака частоты вращени , а датчики ЭДС и магнитного потока двигател  и второй суммирующий усилитель выполнены с инвертирующим и неинвертирующим выходами, причем неинвертирующий и инвертирующий выходы датчика магнитного потока двигател  через первый и второй диоды подключены ко входу первого суммирующего усилител , выход которого через блок перемножени , второй вход которого соединен с неинвертирующим выходом второго суммирующего усилител , подключен к первому входу второго суммирующего усилител , второй вход которого через третий и четвертый диоды соединен с неинвертирук цим и инвертирук цим выходами датчика ЭДС двигател , а выходы второго суммирующего усилител  подключены ко входам узла формировани  знака частоты вращени , ко входам задани  знака которых подключены выходы датчиков магнитного потока ЭДС двигател . Узел формировани  знака частоты вращени  двигател  выполнен в виде блока перемножени , подключенного ко входам задани  знака этого узла, двух дополнительных резисторов, четырех соединенных попарно-встречно диодов и дополнительного операционного усилител , в цеп х каждого из двух входов которого включены соединенные последовательно дополнительный резистор и диод, общие точки между которыми через третий и четвертый- диода соединены с выходом блока перемножени указанного узла. Повышение точности определени  частоты вращени  двигател  обеспечиваетс  также тем, что узел формировани  знака частоты вращени  выполнен в виде четырех логических элементов И-НЕ, двух дополнительных резисторов, шести диодов и включенного между выходом указанного узла и его входами, соединенными с неинвертирующим и инвертирующи выходами второго суммирующего усилител , дополнительного операционного усилител , в цеп х каждого из двух входов которого включены соединенные последовательно дополнительный резистор и диод, обща  точка которых в цепи первого входа соединена через включенные встречно первому диоду третий и четвертый диоды с выходами первого и второго логических элементов И-НЕ, обща  точка между дополнительным резистором и диодом в цепи второго входа операционного усилител  соедине а через включенные встречно второму диоду п тый и шестой диоды с выходами третьего и четвертого логических элементов И-НЕ, вход узла формировани  знака частоты вращени , соединенный с неинвертирующим выходом датчика ЭДС двигател , подключен ко входам первого и третьего логических элементов И-НЕ, вход этого узла, соединённый с инвертирующим выходом датчика ЭДС двигател , подключен ко входам второго и четвертого логических элементов И-НЕ, вход указанного узла, соединенный с неинвертирующим выходом датчика магнитного потока двигател , подключен ко входам второго и третьего логических элементов И-НЕ, а вход этого узла, соединенный с инвертирующим выходом датчика магнитного потока двигател , подключен к входам первого и четвертого логических элементов И-НЕ.This is achieved in that a device for determining the rotational speed of a DC motor, containing sensors for EMF and magnetic flux of the motor, two summing amplifiers connected to the input of the first summing amplifier, a constant voltage source and two diodes, a multiplying unit, two additional diodes and the node forming the sign of the rotation frequency, and the EMF and magnetic flux sensors of the engine and the second summing amplifier are made with inverting and non-inverting outputs, and non-inverting and inverting Guiding the outputs of the magnetic flux sensor of the engine through the first and second diodes connected to the input of the first summing amplifier, the output of which through the multiplication unit, the second input of which is connected to the non-inverting output of the second summing amplifier, is connected to the first input of the second summing amplifier, the second input of which through the third and fourth the diodes are connected to a non-inverted and inverted outputs of the motor EMF sensor, and the outputs of the second summing amplifier are connected to the inputs of the hour mark forming unit rotational rods, to the inputs of the task of the sign of which the outputs of the sensors of the magnetic flux of the motor EMF are connected. The motor speed sign forming unit is made in the form of a multiplication unit connected to the character input inputs of this node, two additional resistors, four coupled-to-opposite diodes and an additional operational amplifier, in the chains of each of the two inputs of which are connected in series an additional resistor and diode The common points between which through the third and fourth diodes are connected to the output of the multiplying unit of the specified node. Improving the accuracy of determining the frequency of rotation of the engine is also ensured by the fact that the node forming the sign of the rotation frequency is made in the form of four logical elements AND-NOT, two additional resistors, six diodes and connected between the output of the specified node and its inputs connected to the non-inverting and inverting outputs of the second summer an amplifier, an additional operational amplifier, the circuits of each of the two inputs of which include a series-connected additional resistor and a diode, a common point The third and fourth diodes connected to the first diode and connected to the first diode are connected to the first and second logic elements AND-NOT, the common point between the additional resistor and the diode in the second input circuit of the operational amplifier is connected through the fifth and sixth diodes connected to the second diode diodes with the outputs of the third and fourth logical elements AND-NOT, the input of the node forming the sign of the rotation frequency connected to the non-inverting output of the EMF sensor of the engine connected to the inputs of the first and third lo I-NOT, the input of this node, connected to the inverting output of the motor EMF sensor, is connected to the inputs of the second and fourth NAND logic elements, the input of the specified node, connected to the non-inverting output of the engine magnetic flux sensor, is connected to the inputs of the second and third logical elements AND-NOT, and the input of this node, connected to the inverting output of the magnetic flux sensor of the engine, is connected to the inputs of the first and fourth logical elements AND-NOT.

На фиг. 1 приведена схема устройства дл  определени  частоты врщени  двигател  посто нного тока; на фиг. 2 и 3 - схемы узла формировани  знака частоты вращени .FIG. 1 shows a diagram of an apparatus for determining the frequency of rotation of a direct current motor; in fig. 2 and 3 are diagrams of a node for forming the sign of the rotation frequency.

Устройство дл  определени  частты вращени  двигател  посто нного тока содержит датчики ЭДС 1 и магнитного потока 2 двигател , два суммирующих усилител  3 и 4, подключенный ко входу первого суммирующего усилител  3 источник 5 посто нного напр жени , диоды 6, 7, 8 и 9, блок перемножени  10, узел II формировани  знака частоты вращени  . Датчики ЭДС 1 и магнитного потока 2 двигател  и второй суммирук ций усилитель 4 выполнены с инвертирующим и неинвер;гирующими выходами , причем неинвертирующий и инвертируквдий выходы датчика магнитного потока 2 двигател  через первый .6 и второй 7 диоды подключены ко входу первого cy миpyloщeгo усилител  3, выход которого через блок перемножени  10, второй вход которого соединен с неинвертирующим выходом второго суммирующего усилител  4, подключен к первому входу второго суммирующего усилител  4, второй вход которого через третий 8 и четвертый 9 диоды соединен с неинвертирующим и инвертирующим выходами датчика ЭДС 1 двигател , а выход второго суммирующего усилител  4 через узел II фop vmровани  знака частоты вращени , ко входам задани  знака которого подключены выходы датчиков ЭДС 1 и магнитного потока 2 двигател ,  вл етс  выходом устройства дл  определени  частоты вращени  двигател .A device for determining the frequency of rotation of a DC motor comprises sensors EMF 1 and magnetic flux 2 motors, two summing amplifiers 3 and 4 connected to the input of the first summing amplifier 3 constant voltage source 5, diodes 6, 7, 8 and 9, block multiply 10, node II of the formation of the sign of the rotation frequency. The EMF 1 and magnetic flux sensors 2 of the engine and the second summation amplifier 4 are made with inverting and non-inverting, gyro outputs, while the non-inverting and inverting outputs of the magnetic flux sensor 2 of the engine through the first .6 and second 7 diodes are connected to the input of the first cymbal amplifier 3, the output of which is through the multiplication unit 10, the second input of which is connected to the non-inverting output of the second summing amplifier 4, is connected to the first input of the second summing amplifier 4, the second input of which is through the third 8 and quarters The 9 diodes are connected to the non-inverting and inverting outputs of the EMF sensor 1 of the engine, and the output of the second summing amplifier 4 through the node II for vm of the rotation speed sign, to the inputs of which the character is connected to the outputs of the EMF sensors 1 and the magnetic flux 2 of the engine, is the output of the device for determining engine speed.

Узел 11 формировани  знака частоты вращени  двигател  (см, фиг. 2) выполнен в виде подключенного ко вхдам задани  знака этого узла, соединенными с выходами датчиков ЭДС 1 и магнитного потока 2 двигател  блока перемножени  12, двух дополнителных резисторов 13 и 14, четырех диодов 15, 16, 17 и 18 и включенного между выходом узла 11 и его входами соеди енными с неинвертирующим и инвертирующим выходами второго суммирующего усилител  4, дополнительного операционного усилител  19, в цеп х каждого из двух входов которого включены соединенные последовательно дополнительный резистор и диод (13 и 15, 14 и 16), общие точки между которыми через третий 17 и четвертый 18 диоды соединены с выходом блока перемножени  12 узла TIThe node 11 forming the sign of the motor rotational speed (see Fig. 2) is made in the form of a sign of this node connected to the input, connected to the outputs of the EMF sensors 1 and magnetic flux 2 of the engine of the multiplication unit 12, two additional resistors 13 and 14, four diodes 15 , 16, 17 and 18 and connected between the output of the node 11 and its inputs are connected to the non-inverting and inverting outputs of the second summing amplifier 4, the additional operational amplifier 19, the connected sequences are included in the circuits of each of the two inputs flax additional resistor and diode (13 and 15, 14 and 16), common points between which through the third 17 and fourth 18 diodes are connected to the output of the multiplication unit 12 of the TI node

Узел II формировани  знака частоты вращени  (см. фиг. 2, 3) выполне в виде четырех логических элементов И-НЕ 20, 21, 22 и 23, двух дополнительных резисторов 24 и 25, шести диодов 26-31 и включенного между выходом указанного узла 11 и его входами, соединенными с неинвертирующим и инвертирующикГ выходами второго суммирующего усилител  4, дополнительного операционного усилител  32, в цеп х каждого из двух входов которого включены соединенные последовательно дополнительный резистор и диод (24 и 26, 25 и 27), обща  точка которых в цепи первого входа соединена через третий 28 и четвертый 29 диоды с выходами первого 20 и второго 21 логических элементов И-НЕ, обща  точка между дополнительным резистором 25 и диодом 27 в цепи второго входа операционного усилител  32 соединена через п тый 30 и шестой 31 диоды с выходами третьего 22 и четвертого 23 логических элементов И-НЕ,вход узла 11 формировани  знака частоты вращени , соединенный с неинвертирующим выходом датчика 1 ЭДС двигател  Е, подключен ко входам первого 20 и третьего 22 логических элементов И-НЕ, вход узла ГТ, соединенный с инвертирующим выходом датчика 1 ЭДС двигател  Е, подключен ко входам второго 21 и четвертого 23 логических элементов И-НЕ, вход узла 11, .соединенный; с неинвертирующим в лходом датчика 2 магнитного потока двигател  Ф, подключен ко входс1м второго 21 и третьего 22 логических элементов И-НЕ, а.вход узла 11, соединенный с инвертирующим выходомThe node II of forming the sign of the rotation frequency (see Figs. 2, 3) is performed in the form of four AND –NE logic gates 20, 21, 22 and 23, two additional resistors 24 and 25, six diodes 26-31 and connected between the output of the indicated node 11 and its inputs connected to the non-inverting and inverting outputs of the second summing amplifier 4, an additional operational amplifier 32, the circuits of each of the two inputs of which include a series-connected additional resistor and a diode (24 and 26, 25 and 27) whose common point is the circuit of the first input is connected by The third 28 and fourth 29 diodes with the outputs of the first 20 and second 21 NAND logic elements, a common point between the additional resistor 25 and the diode 27 in the second input circuit of the operational amplifier 32 are connected through the fifth 30 and sixth 31 diodes with the outputs of the third 22 and the fourth 23 logical elements AND-NOT, the input of the node 11 forming the sign of the rotational speed, connected to the non-inverting output of the sensor 1, the EMF of the engine E, is connected to the inputs of the first 20 and third 22 logical elements AND-NOT, the input of the GT node, connected to the inverting output of the sensor 1 Uh Since the engine E is connected to the inputs of the second 21 and fourth 23 logical AND-NO elements, the input unit 11, Compound; with non-inverting in the front of the sensor 2 magnetic flux of the engine f, is connected to the inputs of the second 21 and third 22 logical elements AND-NOT, a. input node 11, connected to the inverting output

датчика 2 магнитного потока ф двигател , подключен ко входам первого 20 и четвертого 23 логических элементов И-НЕ.sensor 2 magnetic flux f engine, is connected to the inputs of the first 20 and fourth 23 logical elements AND-NOT.

Устройство дл  определени  частоты вращени  двигател  посто нного тока работает следующим образом.A device for determining the frequency of rotation of a DC motor operates as follows.

На два входа первого суммирующего усилител  3 подаютс  с противоположными знаками напр жение I) с выхода источника 5 посто нного на0 пр жени  и пропорциональное величи- . не магнитного потока Ф двигател  напр жение Кф-Ф.51дпФ, где К - масштабный коэффициент, посто нство энака которого обеспечиваетс  под5 ключенными к неинвертирующему и инвертирующему выходам датчика 2 магнитного потока диодами 6 и 7. .Величина напр жени  U выбираетс  не меньше максимальной величины выходного напр жени  датчика 2 маг0 нитногЬ потока двигател , благодар  чему выходное напр жение первого суммирующего усилител  3, определ емое разностью и-Кф-Ф-si дпФ, всегда имеет посто нный знак. Это The two inputs of the first summing amplifier 3 are supplied with opposite signs of voltage I) from the output of the source 5 of a constant voltage and proportional to the value. non-magnetic flux Φ of the motor voltage Kf-F.51dpF, where K is a scale factor, the Enaka constant of which is provided connected to the non-inverting and inverting outputs of magnetic flux sensor 2 and 7. The voltage value U is chosen not less than the maximum value The output voltage of sensor 2 is magnetic flux of the engine, so that the output voltage of the first summing amplifier 3, determined by the difference i-Kf-F-dF, always has a constant sign. it

5 напр жение умножаетс  на выходное напр жение второго суммирующего усилител  4 и поступает с выхода блока перемножени  10 на первый вход второго суммирующего усилител  4, 5, the voltage is multiplied by the output voltage of the second summing amplifier 4 and is output from the multiplication unit 10 to the first input of the second summing amplifier 4,

0 на второй вход которого поступает пропорциональное ЭДС двигател  Е напр жение -K E-signE, где масштабный коэффициент, посто нство знака которого обеспечиваетс  под5 ключенными к неинвертирующему и инвертирующему выходам датчика 1 ЭДС двигател  диодами 8 и 9.0 to the second input of which the proportional emf of the motor E is the voltage -K E-signE, where the scale factor, the sign of which is provided by the diodes 8 and 9 connected to the non-inverting and inverting outputs of the sensor 1 of the emf.

При выборе сопротивлений резисторов в цепи обратной св зи и в When choosing resistors in the feedback circuit and in

0 цеп х первого и второго входов второго суммирующего усилител  в соответствии с услови ми0 circuits of the first and second inputs of the second summing amplifier in accordance with the conditions

Г-2 G-2

. .

осwasp

где Кцу - масштабный коэффициент частоты вращени ;where Csu is the scale factor of the rotational speed;

к - коэффициент блока перемно0 жени  10; Сс - конструктивна  посто нна k is the coefficient of the block of variable 10; Cc - constructive constant

двигател ; г. г, г - сопротивлени  резисторовengine; g, g - resistors resistance

в цепи обратной св зи, пер5 вого и второго входов усилител  соответственнор выходное напр жение второго суммкрун цего усилител  определ етс  выражениемin the feedback circuit, the first and second inputs of the amplifier, the corresponding output voltage of the second sum of the amplifier is determined by the expression

sig-ntsig-nt

E-sigf EE-sigf E

и.and.

C.g -Slgftiq UU Sigfr C.g -Slgftiq UU Sigfr

ИЗ которого следует, что величина выходного напр жени  второго суммирукндего усилител  4 пропорциональна частоте вращени  двигател  о), а знак этого напр жени  отличаетс  от знака частоты вращени  двигател  вследствие наличи  в качестве сомножител  отношени  знаков ЭДС и магнитного .потока двигател , т.е. дл  получени  на выходе устройства сигнала/ знак которого соответствует знаку частоты вращени  двигател , выходное напр жение второго суммирующего усилител  4 должно умножатьс  на величину, обратную указанному отношению знаков ЭДС и магнитного потока двигател  в узле формировани  знака частоты вращени  II, выполн ющем эту функцию.From which it follows that the output voltage of the second sum of amplifier 4 is proportional to the engine rotational speed o), and the sign of this voltage differs from that of the engine rotational frequency due to the presence of an emf and magnetic flux ratio as a factor, i.e. to obtain at the output of the device a signal / sign of which corresponds to the sign of the rotation frequency of the engine, the output voltage of the second summing amplifier 4 must be multiplied by an amount opposite to the indicated ratio of the EMF signs and the magnetic flux of the engine at the rotational frequency sign II, which performs this function.

При работе устройства в процессе уменьшени  величины магнитного потока ф двигател , одновременно уменьшаетс  пропорцнональнсе ЭДС Е С -Ф-ш двигател  напр жение на втором входе второго суммирующего усилител  4, однако при этом возрастает выходное напр жение первого суммирующего усилител  3 i дпФ, которое через блок перемножени  10 поступает на первый вход второго суммирующего усилител  4 с тем же знаком, что и напр жение на его втором входе... Аналогично при увеличении магнитного потока уменьшаетс  напр жение на первом входе второго суммирующего усилител  4, но возрастает (вследствие увеличени  ЭДС) напр жение на его втором входе, т.е в режимах управлени  двигателем электропривода изменением величины магнитного потока при конечных зн чени х частоты вращени  двигател  обеспечиваетс  сохранение высокого уровн  суммарного входного сигнала (и сигнала обратной св зи) при широком диапазоне изменени  магнитного потока, что обеспечивает повышение тючности определени  частоты вращени  двигател . Изменение знака магнитного потока и ЭДС двигател  не измен ет режима работы второго суммирующего усилител  4, на выходах которого в любых режимах сохран ютс  посто нные знаки напр жений (при выполнении схемы устройства в соответствии с фиг. 1)на неинвертирующем выходе этого усилител  сохран етс  отрицательное напр жение , пропорциональное величине-|iff, а на его инвертирующем выходе - положительное напр жение, пропорциональное величине + tw ( ,When the device is operating in the process of reducing the magnetic flux f of the motor, the voltage of the motor at the second input of the second summing amplifier 4 is simultaneously proportional to the EMF E sff, but the output voltage of the first summing amplifier 3 i dpF increases, which through the unit multiplying 10 enters the first input of the second summing amplifier 4 with the same sign as the voltage at its second input ... Similarly, as the magnetic flux increases, the voltage at the first input of the second sum decreases but increases (due to an increase in EMF) voltage at its second input, i.e. in drive control modes of the electric drive by varying the magnitude of the magnetic flux at the final values of the engine rotation frequency, the total input signal (and the feedback signal zi) with a wide range of variation of the magnetic flux, which provides an increase in the tyunost of determining the frequency of rotation of the engine. A change in the sign of the magnetic flux and the emf of the motor does not change the mode of operation of the second summing amplifier 4, the outputs of which in all modes preserve constant voltage signs (when the circuit of the device is executed in accordance with Fig. 1), the negative output of this amplifier remains the voltage is proportional to the value of | iff, and at its inverting output is a positive voltage proportional to the value of + tw (,

При уменьшении величины магнитного потока двигател , когда частота вращени  двигател  определ етс  отношением уменьшающихс  значений ЭДС и магнитного потока и возрастает вли ние погрешности работы элементов схемы.на относительную оиибк определени  частоты вращени , поступанвдее с выхода первого суммирующего усилител  3 на вход блока перемножени  10 напр жение U-Kd, i gn ф увеличиваетс , а в зоне больших значений входных напр жений блока перемножени  10 уменьшаетс  относительна  ошибка перемножени  сигналов , что способствует повышению тоности определени  частоты вращени  двигател . При увеличении величины магнитного потока выходное напр жение первого суммирующего усилител  3, поступающее на вход блока перемжени  10, уменьшаетс , однако при этом уменьшаетс  вли ние точности работы блока перемножени  10 на точность определени  частоты вращени , так как уменьшаетс  величина выходного сигнала блока перемножени  10, поступающего на первый вход второго суммирующего усилител  4, по сравнению с одновременно возрастающим сигналом на втором входе второго суммирующего усилител , пропорциональным увеличивающейс  ЭДС двигател , вследствие чего уменьшаетс  вли ние выходного сигнала блока перемножени  10 на суммарную величину входных сигналов второго суммирующего усилител , определ ющую пропорциональное частоте вращени  выходное напр жение этого суммирующего усилител  4. Таким образом, обеспечиваемый в предложенном устройстве режим работы блока перемножени  10 способствует повышению точности определени  частоты вращени  двигател  при широком диапазоне изменени  магнитного потока.When the magnitude of the magnetic flux of the engine decreases, when the rotational speed of the engine is determined by the ratio of decreasing values of the EMF and magnetic flux and the influence of the error of the circuit elements increases, the relative determination of the rotational frequency from the output of the first summing amplifier 3 to the input of the multiplying unit 10 voltage U-Kd, i gn f increases, and in the area of high values of input voltages of multiplication unit 10, the relative error of signal multiplication decreases, which contributes to w tonosti determining engine speed. As the magnitude of the magnetic flux increases, the output voltage of the first summing amplifier 3 inputted to the interleaving unit 10 decreases, however, this reduces the influence of the accuracy of the multiplication unit 10 on the accuracy of determining the rotation frequency, as the output signal of the multiplier 10 decreases. to the first input of the second summing amplifier 4, as compared with a simultaneously increasing signal at the second input of the second summing amplifier, proportional to the increasing emf of the motor This resulted in a reduction in the effect of the output signal of the multiplication unit 10 on the total value of the input signals of the second summing amplifier, which determines the output voltage of this summing amplifier 4, which is proportional to the rotation frequency. Thus, the multiplier 10 operation mode in the proposed device improves the accuracy of determination engine rotational speeds with a wide range of magnetic flux variations.

При наличии высокочастотных помех их вли ние., на работу устройства может быть уменьшено до допустимого значени  включением конденсатора в цепь.обратной св зи второго суммирующего усилител  4.In the presence of high-frequency interference, their effect on the operation of the device can be reduced to an acceptable value by the inclusion of a capacitor in the circuit. Reverse communication of the second summing amplifier 4.

Выполнение узла II формировани  знака частоты вращени  по схеме, приведенной на фиг. 2, позвол ет исключить нелинейный аналоговый преобразователь из канала прохождени  определ емого сигнала и этим исключить вли ние нестабильности его характеристики на точность определени  частоты вращени . При одинаковых знаках ЭДС и магнитного потока двигател  знак выходного напр жени  блока перемножени  12 положителен . При этом диод 17 открыт и положительный потенциал на его катоде запирает диод 15. Диод 18 запираетс  положительным потенциалом на выходе блока перемножени  12, а положительное напр жение с инвертирующего выхода второго суммирующего усилител  4 через диод 16 поступает на вход операционного усилител  19, выходное напр жение которого., пропорционально частоте вращени  двигател , иМеетThe execution of the node II of forming the sign of the rotation frequency according to the scheme shown in FIG. 2, makes it possible to exclude a nonlinear analog converter from the channel of passage of the signal being detected and thereby exclude the influence of the instability of its characteristic on the accuracy of determining the rotation frequency. With the same signs of emf and motor magnetic flux, the sign of the output voltage of multiplier 12 is positive. At the same time, the diode 17 is open and the positive potential at its cathode closes the diode 15. The diode 18 is blocked by a positive potential at the output of the multiplication unit 12, and the positive voltage from the inverting output of the second summing amplifier 4 goes through diode 16 to the input of the operational amplifier 19, the output voltage which. is proportional to the engine speed, has

отрицательный знак. При разных знаках ЭДС и магнитного потока двигател  выходное напр жение блока перемножени  12 имеет отрицательный знак. При этом диод 18. открываетс  и отрицательным потенциалом на своем аноде запирает диод 16, а диод 17 запираетс  отрицательным потенциалом на выходе блока пе)емножени  12, благодар  чему отрицательное напр жение с неинвертирунлцего выхода второго суммирующего усилител  4 через диод 15 поступает на вход операционного усилител  19, выходное напр жение которого будет при этом пропорционально частоте вращени  двигател  с положительным знаком. При выполнении узла 11 в соответствии с фиг. 2 одинаковым знакам ЭДС и магнитного потока двигател  (т.е. одному определенному знаку частоты вращени  двигател ) соответствует отрицательное напр жение на выходе операционного усилител  19, а следовательно , и на выходах узла 11 и устройства в целом, а разным знакам ЭДС и магнитного потока двигател  (т.е. другому определенному знаку частоты вращени  двигател ) соответствует положительное напр жение на указанных выходах, в случае необходимости знаки выходного сигнала легко изменить на обратные, если один из входов блока перемножени  12 подключить не к неинвертируюдему, а к инвертирующему выходу датчика I ЭДС или датчика 2 магнитного потока двигател .negative sign. With different signs of emf and motor magnetic flux, the output voltage of multiplier 12 is negative. In this case, diode 18. opens and a diode 16 is blocked at its anode with a negative potential, and diode 17 is blocked with a negative potential at the output of the unit 12 times, so that the negative voltage from the non-inverted output of the second summing amplifier 4 is fed through diode 15 to the input of the operational amplifier 19, the output voltage of which will then be proportional to the frequency of rotation of the engine with a positive sign. When the assembly 11 is executed in accordance with FIG. 2, the same signs of EMF and magnetic flux of the engine (i.e. one definite sign of the engine rotational speed) correspond to a negative voltage at the output of the operational amplifier 19, and consequently, at the outputs of the node 11 and the device as a whole, and to different signs of the EMF and magnetic flux the motor (i.e., another determined sign of the engine rotational speed) corresponds to a positive voltage at the indicated outputs; if necessary, the output signal signs are easily reversed if one of the inputs of the multiplication unit 12 is The key is not to neinvertiruyudemu and to the inverting output of the sensor I or EMF probe 2 of the magnetic flux of the engine.

Выполнение узла II формировани  знака частоты вращени  согласно фиг. 3 позвол ет полностью исключить необходимость применени  нелинейных аналоговых преобразователей. Работа логических элементов И-НЕ 20, 21, 22 и 23 определ етс  тем, что при одинаковых знаках ЭДС и магнитного потока двигател  знаки сигналов на неинвертирующих выходах датчиковThe execution of the node II of forming the sign of the rotation frequency according to FIG. 3 completely eliminates the need for non-linear analog converters. The operation of the NAND logic elements 20, 21, 22, and 23 is determined by the fact that, with the same signs of emf and motor magnetic flux, the signs of the signals at the non-inverting outputs of the sensors

1ЭДС и 2 магнитного потока двигател  одинаковы, а знаки сигналов на их инвертирующих выходах противоположны предыдущим и одинаковы между собо С другой стороны, при разных знаках ЭДС и магнитного потока двигател  знак сигнала на неинвертирующем выходе датчика 1 ЭДС двигател  совпадает со знаком сигнала на инвертирующем выходе датчика 2 магнитного потока двигател , а знак сигнала на инвертирующем выходе датчика 1 ЭДС двигател  совпадает со знаком сигнала1 EMF and 2 magnetic flux of the engine are the same, and the signs of the signals at their inverting outputs are opposite to the previous ones and the same between themselves. On the other hand, with different signs of EMF and magnetic flux of the engine, the sign of the signal at the non-inverting output of the sensor 1 of the engine EMF coincides with the sign of the signal at the inverting output of the sensor 2 motor magnetic flux, and the sign of the signal at the inverting output of the sensor 1 is the motor emf coincides with the sign of the signal

на неинвертирующем выходе датчикаon non-inverting sensor output

2магнитного потока двигател  и противоположен знаку предыдущих сигналов . При одинаковых знаках ЭДС и магнитного потока двигател  формируекые при этом отрицательные потенциалы на выходах первого 20 и второго 21 логических элементов ИгНЕ2 magnetic flux of the engine and the opposite sign of the previous signals. With the same signs of EMF and magnetic flux of the engine, the negative potentials formed at the outputs of the first 20 and second 21 logical elements are not

запирают диоды 28 и 29, благодар  чему отрицательное напр жение с иеинвертирующего выхода второго суммирующего усилител  4 через диод 26 поступает на вход операционного усилител  32, выходное напр жение которого , пропорциональное частоте вращени  двигател ,, поступает на выходы узла II и всего устройства с положительным знаком, соответствующимThe diodes 28 and 29 are locked, so that the negative voltage from the inverting output of the second summing amplifier 4 goes through diode 26 to the input of the operational amplifier 32, the output voltage of which is proportional to the frequency of rotation of the engine and goes to the outputs of node II and the entire device with a positive sign corresponding to

определенному направлению вращени specific direction of rotation

двигател  (диод 27 при этом заперт отрицательным потенциалом на его аноде, поступающим через открытые диоды 30 и 31).motor (diode 27 is locked with negative potential at its anode, coming through open diodes 30 and 31).

При разных знаках ЭДС и магнитного потока двигател  схема работает аналогично, но запираютс  диоды 30 и 31, а положительное напр жение с инвертирующегю выхода второго с уммирующего усилител  4 поступает на вход операционного усилител  32 через диод 27, обеспечива  отрицательный знак выходного сигнала операционного усилител  32, узла И и устройства в целом, чтоWith different EMF signs and motor magnetic flux, the circuit works similarly, but diodes 30 and 31 are locked, and the positive voltage from the inverting output of the second from the pickup amplifier 4 is fed to the input of the operational amplifier 32 through the diode 27, providing a negative sign of the output signal of the operational amplifier 32, node And and the device as a whole, that

соответствует противоаоложному по сравнению с предыдущим случаем направлению вращени  двигател .corresponds to the direction of engine rotation opposite to the previous case.

Таким образом, предложенное устройство дл  определени  частотыThus, the proposed device for determining the frequency

вращени  двигател  посто нногоengine rotation constant

обеспечивает повышение точности определени  этой частоты вращени  при широком диапазоне изменени  магнитного потока двигател  и в отличие от известного устройства может примен тьс  как в электроприводах с двухзонным-регулированием, так и в электроприводах с реверсированием двигател  изменением знака магнитного потока, например в электроприводах подъемно-траспортных машин, экскаваторов, шахтных подъемных машин, прокатных станов.provides an increase in the accuracy of determining this rotational speed with a wide range of variation of the magnetic flux of the engine and, unlike the known device, can be used both in electric drives with two-zone regulation and in electric drives with engine reversal by changing the sign of the magnetic flux, for example, in electric drives of transport and transport machines , excavators, mine hoists, rolling mills.

Claims (2)

1. Устройство дл  определени  частоты вращени  двигател  посто нного тока, содержащее датчики ЭДС и магнитного.потока двигател , два 1. An apparatus for determining the frequency of rotation of a direct current motor, comprising sensors for EMF and magnetic motor flux, two 0 суммирующих усилител , два диода и подключенный ко входу первого суммирующего усилител  источник посто нного напр жени , отличающеес  тем, что, с целью0 summing amplifier, two diodes and a DC voltage source connected to the input of the first summing amplifier, characterized in that 5 повышени  точности определени  частоты вращени  двигател , в него введены блок перемножени , два дополнительных диода и-узел формировани  знака частоты вращени , а датчики ЭДЬ5 to increase the accuracy of determining the rotational speed of the engine, the multiplication unit, two additional diodes and the node of the formation of the sign of the rotation frequency, and the EDB sensors are introduced into it. 0 и магнитного потока двигател  и второй суммирующий усилитель выполнены с инвертирующим и неинвертирующим выводами, причем выходы датчика магнитного потока двигател  через первый и второй диоды подключены ко0 and the magnetic flux of the engine and the second summing amplifier are made with inverting and non-inverting leads, and the outputs of the sensor of the magnetic flux of the engine through the first and second diodes are connected to входу первого суммирукадегр усилител , выход которого через блок перемножени , второй вход которого соединен с неинвертирующим выходом второго суммирующего усилител , подключен к первому входу второго суммирующего усилител , второй вхо которого через третий и четвертый диоды соединен с выходами датчика ЭДС двигател f а выходы второго суммирующего усилител  подключены ко входам узла формировани  знака частоты вращени , входы задани  знак которого подключены к выходам датчиков ЭДС и магнитного потока двигател  .the input of the first summing amplifier, whose output is through the multiplication unit, the second input of which is connected to the non-inverting output of the second summing amplifier, is connected to the first input of the second summing amplifier, the second input of which is connected through the third and fourth diodes to the outputs of the EMF sensor of the engine f and the outputs of the second summing amplifier connected to the inputs of the node forming the sign of the rotation frequency, the inputs of the task whose sign is connected to the outputs of the EMF sensors and the magnetic flux of the engine. 2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что узел формировани  знака частоты вращени  двигател  выполнен в виде блока перемножени , подключенного ко входам задани  знака этого узла,двух дополнительных резисторов, четырех соединенных; попарно-встречно диодов , дополнительного операционного усилител , в цеп х каждого из двух входов которого .включены соединенные последовательно дополнительный резистор и диод, общие точки между которыми через третий и четвертый диоды соединены с выходом блока перемножени  указанного узла,2. The device according to claim 1, characterized in that the node forming the sign of the motor rotation frequency is made in the form of a multiplication unit connected to the inputs of the task of the sign of this node, two additional resistors, four connected; pairwise counter-diodes, an additional opamp, in the circuits of each of the two inputs of which are connected a series-connected additional resistor and a diode, the common points between which through the third and fourth diodes are connected to the output of the multiplying unit of the specified node, 3, Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что узел формировани  знака частоты вращени  выполнен в виде четырех логических элементов И-НЕ, двух дополнительных резисторов, шести диодов и включенного между выходом указанного узла иего входами, соединенными с неинвертирующим и инвертирующим выходами второго суммирующего уси- лител , дополнительного операционного усилител , в цеп х каждого3, the device according to claim 1, characterized in that the node forming the sign of the rotation frequency is made in the form of four logical elements AND-NOT, two additional resistors, six diodes and connected between the output of the specified node and its inputs connected to the non-inverting and inverting outputs of the second summing amplifier, additional opamp, in each circuit иэ двух входов которого включены соединеннее; последовательно дополнительный .рез ис тор и диод, обща  точка которых в цепи первого входа соединена через включенные вс.тречg но первому диоду третий и четвертый диоды Ь выходами первого и второго логических элементов И-НЕ, обща  точка между дополнительным резистором и диодом в цепи второгоTwo inputs of which are connected; successively an additional cutter and a diode, whose common point in the first input circuit is connected through the third and fourth diodes b of the first and second I-NE logic elements connected to the first diode, the common point between the additional resistor and the diode in the second circuit O операционного усилител  соединена через включенные встречно второму диоду п тый и шестой диоды с выходами третьего и четвертого логических элементов И-НЕ, вход узла формировани  знака частоты вращени , соединенный с неинвертирующим выходом датчика ЭДС двигател , подключен ко входам первого и третьего логических элементов И-НЕ, вход fToro узла, соединенный с инвертирующим выходом датчика ЭДС двигател , подключен ко входам второго и четвертого логических элементов И-НЕ, вход указанного узла, соединенный с неинвертирующим выходом датчика магнитного потока двигател , подключен ко входам второго и третьего логических элементов И-НЕ, а вход этого узла, соединенный с инвертируихци .м выходом датчика магнитного потока двигател , подключен ко входам первого и четвертого логических элементов И-НЕ.O the opamp is connected via the fifth and sixth diodes connected to the second diode with the outputs of the third and fourth logic elements AND –NE, the input of the rotational speed sign, connected to the non-inverting output of the motor EMF sensor, is connected to the inputs of the first and third logical elements AND NOT, the fToro input of the node, connected to the inverting output of the motor EMF sensor, is connected to the inputs of the second and fourth NAND logic elements, the input of the specified node, connected to the non-inverting output of the sensors Single magnetic flux motor is connected to the inputs of second and third logic AND-NO elements, and the node input coupled to the output invertiruihtsi .m magnetic flux sensor of the engine, connected to the inputs of first and fourth logic AND-NO elements. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination 1.Гарнов В.К. и др. Унифицированные системы автоуправлени  электроприводом в металлургии. М., Металлурги , 1971, с. 182.1.Garnov V.K. and others. The unified system of autorun electric drive in metallurgy. M., Metallurgists, 1971, p. 182. 2.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2346342/07,2. USSR Author's Certificate for Application No. 2346342/07, кл. Н 02 Р 5/00, 1976.cl. H 02 R 5/00, 1976. v3v3
SU782663054A 1978-09-13 1978-09-13 Device for determining dc electric motor rotational speed SU765958A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782663054A SU765958A1 (en) 1978-09-13 1978-09-13 Device for determining dc electric motor rotational speed

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782663054A SU765958A1 (en) 1978-09-13 1978-09-13 Device for determining dc electric motor rotational speed

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU765958A1 true SU765958A1 (en) 1980-09-23

Family

ID=20784826

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782663054A SU765958A1 (en) 1978-09-13 1978-09-13 Device for determining dc electric motor rotational speed

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU765958A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU765958A1 (en) Device for determining dc electric motor rotational speed
US5225754A (en) Control system for a motor
SU1001399A1 (en) Device for determining motor speed in electric drive with two-zone controlling
SU602914A1 (en) Integrating ac drive
JP2506907Y2 (en) Motor drive signal output circuit
SU703907A1 (en) Maximum signal selector
SU1310988A1 (en) Multimotor electric drive
SU788076A1 (en) Follow-up system
SU813366A1 (en) Phase program-control system
SU752224A1 (en) Follow-up system
US3131296A (en) Pulse position analog computer
SU832691A1 (en) Electric dc drive with regulation range of 1:100 and up
RU2057346C1 (en) Device measuring movement speed
SU1483381A1 (en) Tachometric transducer
SU961121A1 (en) Pulse width amplifier
SU796787A1 (en) Phase follow-up system
SU809056A1 (en) Drive control device
JPS6142014A (en) Digital speed controller
SU1365322A1 (en) Follow-up power drive
SU888316A1 (en) Induction motor control device
SU718918A1 (en) Digital follow-up decade
SU667971A1 (en) Multiplier
SU860251A1 (en) Device for controlling asynchronous electric drive
SU372545A1 (en) SYSTEM OF DIGITAL REGULATION OF SPEEDS OF PAPER-GASPING MACHINES
JPH01298977A (en) Apparatus and method for controlling motor