SU771837A1 - Устройство дл управлени электродвигателем посто нного тока - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к системам автоматического регулировани  скорос ти электродвигателей посто нного тока и может быть использовано дл  автоматизированных электроприводов с электродвигател ми посто нного тока в различных отрасл х промышленности. Известно устройство дл  управлени  скоростью электродвигател  посто нного тока, содержащее счетчик задани  текущей скорости, блок сравнени  кодов, входы которого подключены к выходам счетчика измерени  скорости и реверсивного счетчика заДани  текущей скорости, а выход - к  корю двигател , генератор импульсов выходом подключенный ко входу счетчи ка измерени  скорости, и датчик скорости 1 . Указанное устройство  вл етс  наиболее близким по технической сущнос ти к изобретению. В этом устройстве текуща  скорость электродвигател  определ етс  по количеству импульсов эталонного генератора, подсчитываемых счетчиком за врем , определ емое длительностью сигнала датчика скорос ти электродвигател . При изменении скорости электродвигател  длительность сигнала датчика и, следовательно, количество импульсов , подсчитываемое за врем  его действи  счетчиком скорости, измен етс , при этом измен етс  весовое значение каждого импульса и, учитыва  несинхронность импульсов генератора и сигналов датчика скорости,измен етс  абсолютна  погрешность измерени  скорости, причем она увеличиваетс  при увеличении скорости. Кроме того, в данном устройстве при отклонении скорости электродвигател  от заданной в реверсивный счетчик, определ ющий текущее значение скорости , добавл етс  или вычитаетс  из него (в зависимости от знака отклонени ) только один импульс, что увеличивает врем  компенсации отклонени  скорости электродвигател  от заданной. Все эти факторы уменьшают точность поддержани  скорости электродвигател . Кроме того, недостатком данной системы  вл етс  сложность р ализации линейной шкалы задани  скорости вследствие того, что весовое значеМне импульсов, измер ющих скорость,величина переменна .

Целью предлагаемого изобретени   вл етс  повышение точности регулирввани  скорости электродвигател . Указанна  цель достигаетс  тем, что в известное устройство введены триггер измерени  скорости, триггер коррекции, три элемента совпадени , реверсивный счетчик обратной св зи, формирователь сигнала Запись, два формировател  сигнала Сброс, триггер сложени  и вычитани , инвертор сигнала сложени , блок установки режима Вычитание, причем вход триггера измерени  скорости подключен к выходу счетчика измерени  скорости, а единичный выход - ко входу триггера коррекции, единичный выход которого подключен ко входам двух элементов совпадени , подключенных вторыми входами к выходу генератора импульсов, и выход одного из этих элементов подключен ко входу реверсивного счетчика задани  текущей скорости, а выход второго-- ко входу реверсивного счетчика обратной св зи и к выходу третьего элемента совпадени , один из входов которого подключен к выходу цифрового датчика скорости, а второй - к единичному выходу триггера измерени  скорости, инверсный выход которого подключен к одномуиз входов формировател  сигнала Запись, второй вход которого подключен к инверсному выходу триггера коррекции, а выход - ко входу Запись реверсивного счетчика обратной св зи, один из выходов которого подключен к установочному входу триггера сложени  и вычитани , а другой выход - к одному из входов формировател  сигнала Сброс, второй вход которого соединен с единичным триггера коррекции , а выход - с установочным входом триггера измерени  скорости и коррекции и с одним из входов другого формировател  сигнала Сброс, выход которого подключен к установочному входу триггера сложени  и вычитани , а второй вход - к выходу формировател  сигнала Запись, вход Вычитание реверсивного счетчика обратной св зи подключен к выходу блок установки режима Вычитание, один из вчодов которого подключен к инверсному выходу триггера коррекции, а другой - к единичному выходу триггера сложени  и вычитани , который подключен также ко входу Вычитание реверсивного счетчика задани  текущей скорости, инверсный выход триггера сложени  и вычитани  подключен ко входу Сложение реверсивного счетчика задани  текущей скорости и к одному из входов инвертора сигнала сложени , другой вход которого подключен к единичному выходу триггера коррекции , а вьгход - ко входу Слржение

реверсивного счетчика обратной св зи .

На чертеже представлена блок-схема устройства дл  управлени  электродвигателем посто нного тока, выполненна  согласно изобретению.

Блок 1 сравнени  кодов подключен входами к выходам счетчика 2 измерени  скорости и реверсивного счетч ка 3 задани  текущей скорости, а выходом - к  корю двигател  4. Генератор 5 импульсов выходом подключен ко входу счетчика 2 измерени  скорости . Вход триггера 6 измерени  скорости подключен к выходу счетчика 2 измерени  скорости, а единичный выход - ко входу триггера 7 коррекции, единичный выход которого подключен ко входам двух элементов 8 и 9 совпадени , подключенных вторыми входами к выходу генератора 5 импульсов, и выход одного из этих элементов 9 „ подключен ко входу реверсивного счетчика 3 задани  текущей скорости, а выход второго 8 - ко входу реверсивного счетчика 10 обратной св зи и к выходу третьего элемента 11 совпадени , один из входов которого подключен к выходу цифрового датчика 12 скорости, а второй - к eдиничнo y выходу триггера б измерени  скорости , инверсный выход которого подключен к одному из входов формировател  13 сигнала Запись второй вход которого подключен к инверсному выходу триггера коррекции, а выход ко входу Запись реверсивного счетчика обратной св зи, один из выходов которого подключен к установочному входу триггера 14 сложени  и вычитани , а другой выход - к одному из входов формировател  15 сигнала Сброс, второй вход которого соединен с единичным выходом триггера 7 коррекции, а выход - с установочным входом триггеров измерени  скорости б и коррекции 7 к с одним из входов другого формировател  16 сигнала Сброс, выход которого подключен к установочному входу триггера 14 сложени  и вычитани , а второй вход к выходу формировател  13 сигнала Запись, вход Вычитание реверсивного счетчика обратной св зи подключен к выходу блока 17 установки режима Вычитание, один из входов которого подключен к инверсному выходу , триггера коррекции, а другой - к единичному выходу триггера 14 сложени  и вычитани , который подключен также ко входу Вычитание реверсивного счетчика задани  текущей скорости , инверсный выход триггера 14 сложени  и вычитани  подключен ко входу Сложение реверсивного счетчика 3 задани  текущей скорости и к одному из входов инвертора 18 сигнала сложени , другой вход которого прдключен к единичному выходу

pa коррекции, a выход - ко входу Сложение реверсивного счетчика 10 обратной св зи.

При нулевых состо ни х триггеров 6 и 7 сигналом с выхода формировател  13 сигнала Запись производитс  запись кода задани  скорости с входных шин 19 в реверсивный счетчик 10 обратной св зи.

Врем  измерени  скорости электродвигател  определ етс  длительностью импульса измерени , формируемого триггером 6 из импульсов, поступающих с выхода счетчика 2 измерени  скорости. Это врем  выОираетс  таким чтобы при максимальной скорости за это врем  на вход реверсивного счетчика 10 обратной св зи с цифрового датчика 12 прошло количество импульсов , равное максимальному входному числу задани  скорости.

После поступлени  импульса с выхода счетчика 2 измерени  скорости на вход триггера б измерени  последний устанавливаетс  в единичное состо ние , при этом импульсы с цифрового датчика 12 скорости через элемент 11 совпадени  поступают на вход счетчика 10 обратной св зи/ который предварительно установлен в режим вычитани  сигналом с единичного выхода триггера 14 сложени  и вычитани . Импульсы цифрового датчика 12 скорости начинают вычитатьс  из записанного в счетчик 10 числа.

Следу{Ьщим импульсом со счетчика

2триггер б устанавливаетс  в нулевое состо ние, и прохождение импульсов с цифрового датчика 12 на счетчик 10 прекращаетс .Если текуща  скорость электродвигател  меньше заданной , то полное вычитание числа из сче чика 10 не происходит,значит триггер 14 остаетс  в нулевом состо нии и,соответственно , реверсивный счетчик

3задани  текущей скорости установитс  в режим сложени .,

При переходе триггера б из единичного в нулевое состо ние устанавливаетс  в единичное состо ние триггер 7 коррекции, сигналами с пр мого и инверсного выходов которого устанавливаетс  счетчик 10 в режим вычитани  и разрешаетс  прохождение импульсов с выхода генератора 5 через элементы 8 и 9 совпадени  на входы счетчиков 10 и 3. При этом из счетчика 10 вычитаетс  оставшеес  в нем число, а в счетчик 3 добавл етс  такое же число импульсов. При полном вычитании из счетчика 10 числа на выходе этого счетчика по вл етс  сигнал , которым через формирователь 15 сигнала Сброс происходит сброс триггеров б и 7 в исходные (нулевые) состо ни  и, соответственно, окончание процесса коррекции.

Поскольку триггеры 6 и 7 установлены в нулевые состо ни , на выходе

формировател  13 сигнала Запись по вл етс  сигнал записи входного кода в реверсивный счетчик 10 и при поступлении очередного импульса со счетчика 2 происходит следующий цикл: измерение - коррекци .

Если текуща  скорость электродвигател  больше заданной, то во врем  измерени  скорости при полном вычитании числа из счетчика 10 сигналом с его выхода устанавливаетс  в еди10 ничное состо ние триггер 14 режимов сложени  и вычитани , сигналами с выходов которого через блоЧси 17 и 18 счетчик 10 устанавливаетс  в режим сложени  и поступак дие с цифрового

15 датчика 12-импульсы записываютс  в счетчик 10. После окончани  импульса измерени  и установлени  в единичное состо ние триггера 7 сигналами с его выходов счетчик 10 устанавливает20 с  в режим вычитани  и разрешаетс  прохождение импульсов коррекции с генератора 5 на счетчики 10 и 3,счетчик 3 при этом сигналами с выходов триггера 14 устанавливаетс  в режим вычитани . Коррекци  происходит как

25 и в предьиущем случае, но только из счетчика 3 вычитаетс  число импульсов , соответствующее превышению текущей скорости -над заданной.

В случае, если текуща  скорость

0 электродвигател  точно равна заданной , число из счетчика 10 вычитаетс  до нул  и после окончани  импульса измерени  и установлени  в единичное состо ние .триггера 7 на выходе

5 формировател  15 по вл етс  сигнал сброса всех триггеров в исходные состо ни  и коррекции не происходит.

Число, записанное в счетчик 3, сравниваетс  с помощью блока 1 срав0 нени  кодов с числсж импульсов, записанным в счетчик 2, и на выходе блока 1 сравнени  по вл етс  широтномодулированный импульсный сигнал,длительность которого такова, чтобы скорость электродвигател  поддержи5 валась равной заданной.

Использование данного изобретени  позволит увеличить точноть поддержани  заданной скорости электродвигател  за счет посто нной и малого зна0 чени  абсолютной погрешности скорости в широком диапазоне скоростей, вызываемой несинхронностью импульсов датчика скорости и сигнала защани  времени измерени , вследствие того,

5 что текуща  скорость измер етс  пропорциональным изменению скорости количеством импульсов датчика скорости , подсчитываемых за посто нное врем , а также за счет уменьшени  времени компенсации отклонени  теку0 щей скорости от заданной вследствие того, что за каждый цикл измерение коррекци  управл ющее воздействие измен етс  на полную величину отклонени . Кроме того, изобретение прзво5

лиг обеспечить линейную шкалу задани  скорости с необходимой дискретностью за счет того, что количество импульсов датчика скорости, подсчитываемых за один цикл измерени , равно либо кратно значению текущей скорости в широком диапазоне ее задани .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  управлени  электродвигателем посто нного тока, содержащее счетчик измерени  скорости, реверсивный счетчик задани  текущей скорости, блок сравнени  кодов, входы которого подключены к выходам счетчика измерени  скорости и реверсивного счетчика задани  текущей скорости , а выход - к  корю двигател , генератор импульсов, выходом подключенный ко входу счетчика измерени  скорости, и цифровой датчик скорости , отличающеес  тем, что, с целью повьЕшени  точности регулировани  скорости двигател , в него введены триггер измерени  скорости , триггер коррекции, три элемента совпадени , реверсивный счетчик обратной св зи, формирователь сигнала Запись, два формировател  сигнала Сброс, триггер сложени  и вычитани , инвертор сигнала сложени , блок установки режима Вычитание, причем вход триггера измерени  скорости подключен к выходу счетчика измерени  скорости, а единичный выход - ко входу триггера коррекции, единичный выход которого подключен к ко входам двух элементов совпадени , подключенных вторыми входами к выходу генератора импульсов, и выход одного из этих элементов подключен ко входу реверсивного счетчика задани  текущей скорости, выход второго . ко входу реверсивного счетчика обратной св зи и к выходу третьего элемента совпадени  один из входов которого подключен к выходу цифрового датчика скорости, а второй - к еди ничному выходу триггера измерени  , скорости, инверсный выход которого с подключен к одному из входов формировател  сигнала Запись, второй вход которого подключен к инверсному выходу триггера коррекции,а выход - ко входу Запись реверсивного счетчика

   обратной св зи,один из выходов которого подключен к установочному входу триггера сложени  и В5лчитани , а другой выход - к одному из входов формировател  сигнала Сброс, второй вход которого соединен с единичным

   5 выходом триггера коррекции, а выход - с установочным входом триггеров измерени  скорости и коррекции и с одним из входов другого формировател  сигнала Сброс, выход которого

   0 подключен к установочному входу триг гера сложени  и вычитани , а второй вход - к выходу формировател  сигнала Запись, вход Вычитание реверсивного счетчика обратной св зи подключен к выходу блока установки режима Вычитание, один из входов которого подключен к инверсному выходу триггера коррекции, а другой - к единичному выходу триггера сложени  и

   Q вычитани , который подключен также ко входу Вычитание реверсивного счетчика задани  текущей скорости, инверсный выход триггера сложени  и вычитани  подключен ко входу Сложение реверсивного счетчика задани  текущей скорости и к одному из входов инвертора сигнала сложени , другой вход которого подключен к единичному выходу триггера коррекции,а выход - ко входу Сложение реверсивного счетчика обратной св зи. Источники информации,

   прин тые во внимание при экспертизе 1. Патент США 3950682, 318-314, 1976.