SU911456A1 - Дискретный электропривод - Google Patents

Description

ДИСКРЕТНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД

1

Изобретение относитс  к автоматическому управлению и регулированию , а именно к след щим приводам с повышенными требовани ми по термостабильности и помехозащищенности.

Известны след щие приводы с частотно-импульсным управлением, в которых формирование корректирующих сигналов производитс  в частотно-импульсной форме, а двигатель управл етс  аналоговым сигналом, получающимс  преобразованием.из чартотноимпульсного . Такие приводы могут иметь высокие динамические характеристики в силу того, что в них используютс  довольно сложные корректирующие устройства, реализаци  которых при частотно-импульсной форме сигнала осуществл етс  сравнительно простыми средствами 1 j.

Однако вследствие того, что в контуре регулировани  присутствует сигнал в аналоговой форме, необходимо принимать дополнительно специальные меры дл  обеспечени  термо стабильности и помехозащищенности такого привода. Как правило, такие приводы обладают весьма низкой точностью и устойчивостью, что делает их практически непригодными дл  использовани  в системах с повышеннцми требовани ми по точности.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс 

10 дискретный электропривод, содержащий последовательно соединенныепервый и второй умножители, делитель , фазовый дискриминатор, усилитель мощности, двигатель, редук 5 тор и дифференциальный датчик,второй вход которого соединен с выходом привода стабильной скорости, первый выход - с первым входом логического блока и входом привода ста30 бильной скоррсти, а второй выход со вторым входом логического блока, третий вход которого, соединен с выходом преобразовател  код-фаза. четвертый вход - со вторым выходом первого умножител , первый выход с первым входом преобразовател  код фаза, а второй выход - с первым входом первого умножител , второй вход которого .соединен со вторым входом преобразовател  код-фаза, выход двигател  через датчик скорости соединен со вторым входом фазового дискриминатора. В таком элек троприводе за счет использовани  фазового дискриминатора с релейной характеристикой аналоговый сигнал полностью исключен из контура регулировани , за счет чего обеспечиваетс  его высока  териостабильность и помехозащищенность 2. Однако при использовании в известном электроприводе в качестве фазового дискриминатора безгистерезисного реле или с отрицательным гистерезисом, которые при частотно-импульсном сигнале реализуютс  сравнительно просто,частота автоколебаний электропривода получаетс  довольно низкой, а амплитуда - соответственно большой, т.е. получаетс  колебательный переходный процесс с медленным затуханием заканчивающийс  автоколебани ми с большим размахом, что зачастую приводит к нарушению работоспособности привода, не говор  уже о том, что точность таких приводов весьма низка , что делает их практически непри менимыми. Цель изобретени  - повышение точности электропривода. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в электроприводе установле ны дешифратор, первый и второй вентили , первые входы которых соединен через дешифратор со вторым выходом второго умножител , вторые входы объединены, третьи входы соединены выходом фазового дискриминатора, а выходы подключены соответственно к третьим и четвертым входам второго умножител . На чертеже представлена блок-схе йа предлагаемого электропривода. Электропривод содержит фазовый дискриминатор 1, усилитель 2 мощности , двигатель 3, датчик k скорос ти, редуктор 5. дифференциальный датчик 6, статор 7, ротор 8, неподвижный статор 9, привод. 10 ста .бильной скорости,логический блок 11 преобразователь 12 код-фаза,первый и второй умножители 13 и I, первый и второй вентили 15 и 16, дешифратор 17, делитель 18. На чертеже обозначены также oij- сигнал задани , д - опорна  частота, f - эталонна  частота. Электропривод работает следующим образом. При неподвижном выходном вале редуктора 5 за счет вращени  приводом 10 стабильной скорости ротора 8 в обмотках неподвижного 9 и подвижного 7 статоров навод тс  ЭДС одинаковой частоты, определ емой количеством зубцов статора 7 и скоростью привода 10 стабильной скорости.Если код задающего угла ° пульс с преобразовател  12 код-фаза синфазен с импульсом, поступающим с неподвижного статора 9 и  вл ющимс  тактовым. Если к тому же отсутствует сдвиг между зубцами неподвижного 9 и подвижного 7 статоров, то импульс с подвижного статора 7 синфазен с импульсом с неподвижного статора 9, а следовательно, и с импульсом с пpeoбpaзoвateл  12 код-фаза. В этом случае рассогласование электропривода с частотно-импульсным управлением , определ емое рассогласованием по фазе между импульсом с преобразовател  12.код-Фаза и импульсом с подвижного статора 7, равно нулю. Пусть код задающего угпао -з О и измен етс  во времени с какой-то скоростью. В этом случае импульс с преобразовател  12 код-фаза все врем  сдвинут по фазе относительно импульса с неподвижного статора 9iflBл ющегос  тактовым, на величину.пропорциональную задаваемому коду. Логический блок 11 на врем , равное сдвигу фаз между импульсами преобразовател  Т2 код-фаза И с подвижного статора 7, разрешает прохождение импульсов частоты f- на счетчик двоичного умножител  13, где формируетс  код ошибки привода. С выхода двоичного-умножител  13 снимаетс  частота, пропорциональна  сформированному коду ошибки, и поступает на умножитель . На выход двоичного умножител  эта частота проходит с коэффициентом, определ емым кодом, записанным в реверсивном счетчике двоичного умножител  It.B исходном состо нии все триггеры ум5

ножител  , за искпючением триггера старшего разр да, наход тс  в нулевом состо нии. Частота с двоичного .умножител  13 проходит на выход двоичного-умножител  И с коэффициентом умножител  К 0,5. Если эта частота, прошедша  через делитель 18, больше частоты с датчика k скорости, то на выходе фазового. дискриминатора 1 формируетс  сигнал, по которому двигатель. 3 ускор етс . Этот же сигнал разрешает прохождение через вентиль 16 импульсов опорной частоты IQ.на вычитающий вход реверсивного с.чет.чика двоичного умножител  1(, в результате чего частота на выходе двоичного умножител  lA уменьшаетс . За счет ускорени  двигател , а также за счет уменьшени  частоты с выхода двоичного умножител  , частота с частотного датчика k скорости становитс  больше частоты с делител  18, в результате чего сигнал на выходе фазового дискриминатора 1 и.змен етс  на противоположный , т.е. двигатель 3 начинает тормозитьс . Зтот же сигнал, поступа  на инвертирующий вход вентил  15) разрешает прохождение через него

импульсов опорной частоты FQ на суммирующий вход реверсивного счетчика двоичного умножител  , и час .тота на его выходе начинает оп ть увеличиватьс  (даже если на его вход поступает посто нна  частота с двоичного умножител  13). Увеличение частоты на выходе двоичного умножител  Tt и уменьшение скорости двигател  3 приводит оп ть к тому, что частота с делител  18 становитс  больше частоты с частотного датчика 4 скорости, что приводит оп ть к изменению сигнала на выходе фазового дискриминатора 1. Этот сигнал разрешает прохождение импульсов на вычитающий вход реверсивного счетчика двоичного умножител  и описанные процессы повтор ютс . За счет изменени  частоты с выхода двоичного умножител  14 в соответствии с сигналом с фазового дискриминатора 1 частота переключений этого сигнала получаетс  значительно большей, чем в случае, когда значение частоты с делител  18 определ етс  только сиг налом рассогласовани  с двоичного умножител  13. Дешифратор 17 защищает реверсивный счетчик двоичного умножител  1 от переполнени  и sal 4566

прещает прохождение импульсов на суммирующий вход, когда все триггеры реверсивного счетчика в единичном состо нии, а на вычитающий вход 5 когда все триггеры в нулевом состо нии . Следует отметить, что частота (импульсов опорной частоты FQ нахо дитс  в соответствии с посто нной времени п| нвода. Таким образом, изменение частоты на вйходе двоичного умножител  1 в соответствии с сигналом с фазового дискриминатора 1 позвол ет значительно увеличить частоту автоколебаний щривода с часs тотно-импульсным управлением, а следовательно , и уменьшить амплитуду этих автоколебаний, т.е. реализо- , вать скольз щий режим.

Технико-экономический эффект от

0 предлагаемого решени  заключаетс  в значительном повышении точности след щего привода с частотно-импульсным управлением за счет увеличени  частоты и уменьшени  амплитуды автоколебаний в установившемс  режиме. Предлагаемое решение позвол ет создать высокоточный, быстродействующий след щий привод с частотно-импульс- ным управлением, практически нечувствительный как к параметрическим воздействи м (дрейф нул , старение элементов и т.д.), так- и к изменению температуры в силу того, что аналоговый сигнал полностью исклю , чаетс  из контура регулировани , а следовательно, отпадает необходимость в специальных мерах дл .обеспечени  термостабильности и помехозащищенности.

40

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР по за вке Vf 231075Vl8-2i,

10 кл. С 05 В 11/30, 31 .01.77.

2.Авторское свидетельство СССР по за вке tf 2 73871/l8-2«4,

кл. G 05 В ll/li. Об..77 (прототип ) .