SU921010A1 - Регул тор скорости двигател - Google Patents

Description

(54) РЕГУЛЯТОР СКОРОСТИ ДВИГАТЕЛЯ

. 1 .,

Изобретение относитс  к регул торам скорости дл  двигателей внутраннего сгорани , используемых дл . вращени  синхронных генераторов.

Известен регул тор скорости дви-. гател  по управл ющему сигналу, вырабатываемому путем сравнени  пилот образного напр жени , характеризующего частоту вращени  двигател , С уставочным посто нным напр жением в фиксиро&анные моменты времени

Недостатком регул тора  вл етс  сложность.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  регул тор скорости двигател , содержащий последовательно соединенные датчик скорости двигател , формирователь пр моугольных импульсов, формирователь пилообразного напр жени , второй вход которого соединен с выходом блока , уставок, компаратор , фиксатор состо ни  компаратора и усилитель мощности, нагружен-/ ный на двигатель. Этот регул тор обеспечивает высокую точность регулировани  электродвигател  посто нного тока- 12 .

Однако при использовании двигател  внутреннего сгорани  работа регул тора сопровождаетс  автоколебани ми , что снижает точность регулировани . Недостатком регул тора  вл етс  также сложность реализации фиксатора состо ни  компаратора.

Цель изобретеНи  - повышение точности регулировани  и упрощение фиксатора состо ни  компаратора.

Цель достигаетс  за счет того,

10 что в регул т.ор дополнительно введен выполненный на последовательно соединенных интегрирующей и дифференцирующей цеп х полосовой фильтр, включенный между выходом фиксатора

15 состо ни  компаратора и дополнительным входом формировател  пилообразного напр жени .

При этом фиксатор состо ни  компаратора выполнен на последователь20 но соединенных диоде, резисторе и операционном усилителе, вход которого шунтирован конденсатором и другим резистором.

На фиг. 1 представлена блок-схема

25 регул тора; на фиг.2 - временные диаграммы , по сн ющие его работу.

Регул тор скорости двигател  содержит последовательно соединенные датчик 1 частоты вращени  двигател , формирователь 2 пр моугольных им30 пульсов, формирователь 3 пилообраз ного напр жени , компаратор 4, фик сатор 5 состо ни  компаратора 4 и усилитель мощности 6, выход которо соединен со входом исполнительного механизма 7, установленного на дви гателе 8 внутреннего сгорани . Второй вход формировател  3 пилообразного напр жени  соединен с выходом блока 9 уставок. Между выходом фик сатора 5 состо ни  компаратора и. дополнительным входом формировател  3 пилообразного напр жени  включен полосовой фильтр 10, выполненный на последовательно соединенных интегри рующей (резистор 11 и конденсатор 12) .и дифференцирующей (конденсатор 13 и резистор 14) цеп х. Формирователь 2 пр моугольных им пульсов выполнен на последовательно соединенных преобразователе 15 синусоидального напр жени  в пр моугольное , триггере 16 и операционном усилителе 17. Формирователь 3 пилообразного напр жени  выполнен на операционном усилителе 18, вход которого соединен непосредственно с резистором 1 через резисторы 19 и .20 и диод 21 с выходом формировател  2 и через резистрр 22 - с выходом блока 9 ус тавок. Операционный усилитель 18 охвачен отрицательной обратной св  через параллельно соединенные конденсатор 23 и резистор 24..В состав форми рОвател  пилообразного напр же ни  входит измерительна  цепь из резистора 25, включенного между общ точкой питани  и точкой соединени  резистора 20 и диода 21 и шунтирующей его последовательной цепи из резистора 26 и конденсатора 27. Компаратор 4 выполнен на операционном усилителе 28, охваченном Обратной св зью через диод 29 и. соедин кхцимс  входом через резисторы с выходом операционного усилител  18 и конденсаторе 27, Фиксатор 5 состо ни  компаратора выполнен на последовательно соединенных диоде 30, резисторе 31 и one рационнс л усилителе 32, вход которо го .шунтирован конденсатором 33 и резистором 34. Регул тор работает следующим образом . Первичный датчик скорости 1 вырабатывает синусоидальное напр жение , частота которого пропорциональна частоте вращени  двигател  8 (фиг. 2, и). В формирователе 2 это напр жение предбразуетс  преоб разователем 15 в пр моугольные импульсы и поступает на счетный триггер 16, с помощью, которого частота входного сигнала делитс  на два. Напр жение с триггера усиливаетс  по амплитуде операционным усилителем 17. С выхода усилител  17 (фиг. 2, и) Двухпол рное напр жение пр моугольной формы поступает в блок 3 формирователей пилообразного напр жени  и напр жени  установки, где с помощью диода 21 преобразуетс  в однопол рное напр жение (фиг;2,из) которое поступает одновременно на измерительную RC -цепочку (резисторы 25 и 26, конденсатор 27) и на апериодическое звено на операционном усилителе 18 с RC-цепочкой в цепи обратной св зи (резистор 24, конденсатор 23). Измерительна  RCцепочка имеет посто нную времени, равную длительности импульса. Напр жение- на ее выходе имеет пилообразную форму со смещением относительно нул  (фиг. 2, иц).Лосто нна  времени апериодического звена на пор док больше посто нной времени измерительной RC-цёпй. Напр жение на его выходе пропорционально среднему значению входных пр моугольных импульсов (фиг. 2, Ug) и используетс  в качестве уставки. Формирование напр жени  уставки из измер емого сигнала повышает точность регулировани  при возможной нестабильности величины, пр моуголь- Ньос импульсов, в момент окончани  периода следовани  пр моугольных импульсов на входе операционного уси-лител  28 компаратора 4 производитс  сравнение суммы напр жений на конденсаторе 27 измерительной цепочки и на выходе апериодического звена с нулевым уровнем. Усилитель 28 охвачен глубокой отрицательной обратной св зью дл  отрицательных сигналов (диод 29), что обеспечивает стабилизацию потенциала на его входе . Дл  фиксации состо ни  усилител  2б между двум  измерени ми в схему вводитс  расширитель импульсов (фиксатор 5) с коэффициентом расширени  более 100, содержащий диод 30, резистор 31, конденсатор 33, резистор 34 и гистерезисный компаратор на операционном усилиТеле 32.. ИЭ импульсов на выходе усилител  28 (фиг. 2, Uj) формируетс  пилообразное напр жение (.быстрый .зар д конденсатора 33 через диод 30 и резистор .31 и медленный его разр д через резистор 34,). На. входе компаратора-пилообразное напр жение сравниваетс  с нулевым уровнем. При уменьшении частоты входного сигнала ниже расчетной напр жение на измерительной цепочке становитс  меньше уставки, и на выходе регул тора по витс  сигнал, соответствующий логической единице. При увеличении частоты входного сигнала выше рассчетной на выходе регул тора по витс  логический (фиг.2, UjJ. Между выходом усилител  32 и входом усилител  18 включена корректирующа цепь 10,  вл када с  полосовым фильтром и состо ща  в рассматриваемом регул торе из интегрирующей (резисfop 11,конденсатор 12) и дифференцирующей (резистор 14, конденсатор 13) RC-цепочек, соединенных последовательно друг с другой. ЙсполЬ7 зевание полосового фильтра в качестве корректирующей цепи позвол ет свести к минимуму амплитуду автоколебаний регул тора. Далее управл ющий сигнал с выхода регул тора усиливаетс  усилителем мощности б до величины, достаточной дл  управлени  исполнительным механизмом 7, регулирующим расход энергоносител  двигател  8. Сигнал с устройства 9 используетс  дл  изменени  уставк регул тора скорости от внешних устройств , например, с целью распреде .лени  мощностей между параллельно работающими генераторами ...

Таким образом, введение полосе-, вого фильтра 10 обеспечивает п&вы- шение ТОЧНОСТЕЙ регулировани  при использовании двигател  внутреннего сгорани , а реализации фиксатора 5 состо ни  компаратора по существу на одном операционном усилителе упрощает устройство в целом.

Claims (2)

1. Формула изобретени  1. Регул тор скорости двигател , содержащий последовательно соединенные датчик скорости двигател , формирователь пр моугольных импульсов , формирователь пилообразного напр жени , второй вход которого соединен с выходом блока уставок, компаратор , фиксатор состо ни  компаратора и усилитель мотцности, нагруженный на двигатель, от л и ч а ющ и и с   тем, что, с целью повышени  точности регулировани , в регул тор дополнительно введен выполненный на последовательно соединенных интегрирующей и дифференцирующей цеп х полосовой фильтр, включенный между- выходом фиксатора состо ни  компаратора и дополнительным входом формировател  пилообразного

   0 напр жени .
2. 2. Регул тор по п. 1, о т ли чающийс  тем, что, с целью упрощени , фиксатор состб ни  компаратора выполнен на последовательно Соединенных диоде, резисторе и операционном усилителе, вход которого шунтирован конденсатором и другим резистором.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   0

   1.Авторское свидетельство СССР 597061, кл. Н 02 Р 9/04, 1976.

   2.Авторское свидетельство СССР № 457069, кл.; G Q5 D 13/62, 1975.

   {//

   -,Jl4...J

   О

   I I I I

   11 I I I I

   (1

   I

   I I