SU928575A1 - Dc electric drive - Google Patents
Dc electric drive Download PDFInfo
- Publication number
- SU928575A1 SU928575A1 SU802910513A SU2910513A SU928575A1 SU 928575 A1 SU928575 A1 SU 928575A1 SU 802910513 A SU802910513 A SU 802910513A SU 2910513 A SU2910513 A SU 2910513A SU 928575 A1 SU928575 A1 SU 928575A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- circuit
- frequency
- rotation
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Description
Изобретение относитс к электро- технике, в частности к системам синхронизации скорости электродвигателей посто нного тока. Известен электропривод посто нного тока, содержащий электродвигатель, подключенный к силовому коммутатору с модулирующим и реверсирующим входами , датчик скорости электродвигател , подключенный к входу частотно фазового дискриминатора, второй вход которого соединен с источником задающей частоты, а выход - через фильтр с входом порогового устройства. Недостатком электропривода вл етс ограниченный диапазон синхронизации особенно в области низких скоростей электродвигател . Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс электро привод посто нного тока, содержащий электродвигатель, подключенный к выходу силового коммутатора, датчик скорости электродвигател , подклоченный н вход частотно фазового дискриминатора, второй вход которого, соединен с выхо ом генератора задающей частоты, а выход через Аильтр с входом инвертора, два пороговых устройства, выходы которых соединены со 5тветственно с входом и выходоминвертора , а выходы - с входами схев му ИЛИ и триггера, соединенного пр мым вь4ходом с реверсирующим входом силового коммутатора, и задатмик направлени вращени электродвигател . Возможность изменени в этом электроприводе не только величины, но и знака электромагнитного момента обеспечивает устойчивость регулировани ,на всех частотах вращени , включа низкие , вплоть до нул , что обесп чивавает широкий диапазон частотного регулировани . Кроме того, обеспечиваетс возможность регулировани при знакопеременном активном моменте на грузки во всем диапазоне частот вращени 2. Недостатком данного электропривода вл етс то, что противовключение на больших частотах вращени приводит к возникновению чрезмерно большего тор , мозного момента, величина которого зависит от суммы иапр жени питани и ЭДС электродвигател , что, в свою очередь, вызывает зат гивание переходных процессов и даже автоколебани в данном случае - фазовые. Указанные фазовые автоколебани вызывают нестабильность мгновенной частоты вращени , что снижает качество регулировани . Это про вл етс на средних частотах вращени при малых моментах |Нагрузки и, особенно на холостом ходу , когда рабоча точка близка к нейт рали и Фазовые флюктуации привод т к противовключению. Недостатком известного электропривода вл етс недостаточно высокое качество регулировани на средних час тотах вращени при малых моментах нагрузки . Целью насто щего изобретени вл етс повышение качества регулировани Поставленна цель достигаетс тем, что в электропривод дополнительно введены два логических блока, первый из которых содержит преобразователь частоты в длительность импульсов, и двухвходовые логические схемы И-НЕ и И, а второй - схему НЕ, вторую и третью двухвходовые схемы И и схему ИЛИ, причем первый вход преобразовател соединен с дополнительным выходом источника задающей частоты, вторбй вход преобразовател - с выходом основной схемы ИЛИ и первым входом первой схем И, соедин ющейс выходом с модулирующим входом силового коммутатора, выход преобразовател соединен с первым входом схемы И-НЕ, выход которой соединен с вторым входом первой схемы И, а второй вход - с выходом дополнитель ной схемы ИЛИ, входы которой соединены с выходами второй и третьей схемы И, соедин ющихс первыми входами с вы ходами триггера, а вторыми - с выходом и входом схемы НЕ, вход которой соединен также с выходом задатмика направлени вращени электродвигател На фиг. 1 представлена схема устройства; на Лиг. 2, 3 и 4 - эпюры и характеристики, по сн ющие его работу . Электропривод посто нного тока содержит электродвигатель 1 подключенный к нему силовой коммутатор 2, св | 9 5 занный с валом двигател датчи 3 скорости вращени , импульсный частотно-фазовый дискриминатор Ц один вход которого подключен к датчику 3 скорости вращени , а другой вход импульсного частотно-фазового дискриминатора соединен с выходом генератора 5 задающей частоты. Выход дискриминатора подключен к входу фильтра 6, выход которого через инвертор 7 св зан с пороговым элементом 8. Дополнительно выход фильтра 6 подключен к входу порогового элемента 9. Выход порогового элемента 8 подключен к первым входам триггера 10 и логической схемы ИЛИ 11, к вторым входам которых подключен выход порогового элемента 9. Пр мой выход триггера 10 подключен к реверсирующему входу силового коммутатора 2. Логический блок 12 составлен из последовательно соединенных преобразовател 15 частоты в длительность импульсов и логических схем И-НЕ 14 и И 15. Преобразователь 13 может быть реализован, например, последовательным соединением преобразовател частоты в аналог и широтноимпульсного модул тора. Вход преобразовател 13 подключен к дополнительному входу блока 5 задани скорости вращени , один из входов схемы 15 и синхронизирующий вход преобразовател 13 подключены к выходу логической схемы ИЛИ 11, а выход схемы И 15 подключен к модулирующему входу силового коммутатора 2. Задатчик 16 направлени вращени электродвигател подключен к входу логического блока 17, состо щего из логической схемы НЕ 18,второй и третьей схем И 19 и 20, первые входы которых подключены к выходам схемы НЕ 18 и задатчика 16, а вторые соответственно к пр мому и инверсно . му выходам триггера 10. Вход преобразовател 13 подключен к дополнительному выходу генератора 5 задающей частоты. Один из входов логической схемы И 15 и синхронизирующий вход преобразовател 13 подключены к выходу логической схемы ИЛИ 11, а выход логической схемы И 15 подключен к модулирущему входу силового коммутатора 2. Задатчик 16 направлени вращени электродвигател под ключен ч входу логического блока 17, состо щего из логической схемы НЕ 18, второй и третьей логической схемы И 19 и 20. Первый вход логической схемы И 19 подключен к выходу логической схеиы НЕ 18, а первый вход логической схемы И 20 соединен с выходом задатчика 16 направлени вращени электродвигател . Второй вход логической схемы И 19 подключен к пр мому , а второй вход логической схемы И 20 - инверсному выходам триггера 10. Логический блок 17 содержит дополнительную логическую схему ИЛИ 21, входы которой подключены к выхо дам логических схем И 19 и 20, а вы ход - к второму входу схемы И-НЕ 1 Электропривод работает следующим образом. Частота выходного сигнала датчика 3 определ етс зависимостью f3 О ( где ff) - опорна частота; Fgp - частота вращени ; j - коэффициент, знак которог определ етс направлением , вращени . Отсюда следует Рг-% - pot, (2) где - фаза выходного сигнала датчика; (, - угловое положение ротора; - %аза опорного сигнала. Такой сигнал обеспечивает высоку частоту поступлени информации об yi- ловом положении и скорости вращени ротора в неограниченном диапазоне скорости вращени , в том числе и пр ГВР- 0. Сигналы от датчика 3 скорости вр щени и генератора 5 задающей часто fr поступают на входы дискриминатор . В режиме фазовой автоподстройки поддер ; иваетс равенство входных ча тот J дискриминатора, «т.е. Ъ fo вр отсюда F - -(- вр - f Импульсный частотно-фазовый диск минатор Ц имеет логический вход. В жиме частотного сравнени сигналов характеристика дискриминатора релей на при f. 4н выходе 1 при Гд, . -7 , на выходе О,( где 4 f чстота сигнала на первом входе дискриминатора; f д - частота сигнала на втором входе дискриминатора. в режиме фазового сравнени выходной сигнал дискриминатора представл ет собой последовательность импульсов , соответствующих логической единице с частотой f4 и коэффициентом заполнени Kj,, пропорциональными разности фат сравниваемых сигналов - ,х - 4,- АФ. 4. 21Е ТгЬ Импульсный выходной сигнал дискриминатора поступает на фильтр 6, основным элементом которого вл етс интегрирующее RC-звено. Поэтому выходной / сигнал фильтра имеет пилообразную форму с посто нной составл ющей, пропорциональной величине К на его входе. Выходной сигнал фильтра 6 пос тупает на инвертор 7. Пр мой и инвертированный сигналы фильтра поступают на пороговые элементы 8 и 9. В результате воздействи пилообразного сигнала на пороговый элемент на его выходе формируютс пр моугольные импульсы, коэффициент заполнени которых ( J) зависит от посто нной составл ющей пилообразного входного сигнала и, таким образом, от Ку4 и, в конечном счете, от разности фаз входных сигналов дискриминатора(фиг.2) Статические характеристики, определ ющие зависимость выходных си1- налов пороговых элементов от разности фаз сигналов на выходе дискриминатора представлены на фиг. З.За счет наличи инвертора 7 эти характеристики имеют участки с противоположными наклонами, а пороги элементов 8 и 9 настраива)тс , например, так, что наклонные участки имеют на фазовой оси (оси абсцисс) общую точку57. В этом случае, при фиксированном положении рабочей точки на фазовой оси, срабатывает только один из двух пороговых элементов. Выходные сигналы пороговых элементов 8 и 9 поступают на логическую схему ИЛИ 11, коэффициент заполнени выходного сигнала которой K-y/j имеет зависимость, представленную на фиг.З. Выходные сигналы пороговых элементов 8 и 9 поступают так же на раздельные входы триггера 10 и устанавливают его, соответственно ь состо ние 1 . Выходной, сигнал схемы ИЛИ 11 через логический блок 12 поступает на модулирующий вход силового коммутатора , а выходной сигнал триггера 10 поступает на реверсиру силового коммутатора 2. Воздействие на электро налов модулирующего и рев го входов силового коммут редел етс таблицей. ТабThe invention relates to electrical engineering, in particular, to systems for synchronizing the speed of direct current electric motors. A known DC motor contains a motor connected to a power switch with modulating and reversing inputs, a motor speed sensor connected to the input of a frequency-phase discriminator, the second input of which is connected to the source of the master frequency, and the output through a filter to the input of the threshold device. The disadvantage of the electric drive is a limited synchronization range, especially in the area of low motor speeds. The closest to the invention to the technical essence is a DC electric drive containing a motor connected to the output of the power switch, a motor speed sensor connected to the input of the frequency-phase discriminator whose second input is connected to the output of the master frequency generator, and the output through The Ailter has an inverter input, two threshold devices, the outputs of which are connected to 5, respectively, to the input and output of the inverter, and the outputs to the inputs of the OR circuit and a trigger connected to the right upstream with the reversing input of the power switch, and the direction of rotation of the electric motor. The possibility of changing in this electric drive not only the magnitudes but also the sign of the electromagnetic moment provides stability of regulation, at all rotational frequencies, including low, down to zero, which ensures a wide range of frequency regulation. In addition, it is possible to control when the alternating active load moment in the whole range of rotational frequencies 2. The disadvantage of this electric drive is that counterinclusion at high rotational frequencies leads to an excessively large torus moment, the value of which depends on the sum of the supply voltage and the EMF of an electric motor, which, in turn, causes a delay in transients and even self-oscillations in this case — phase. These phase self-oscillations cause instability of the instantaneous frequency of rotation, which reduces the quality of regulation. This occurs at medium rotational frequencies at low moments of the | Load, and especially at idle speed, when the operating point is close to neutral and Phase fluctuations lead to opposition. A disadvantage of the known electric drive is the insufficiently high quality of regulation at medium rotational speeds at low loading torques. The purpose of the present invention is to improve the quality of regulation. The goal is achieved by the fact that two logic blocks are added to the drive, the first of which contains a frequency converter for pulse duration, and two-input logic circuits AND-NOT and AND, and the second is NOT the circuit, the second and the third two-input circuit AND and OR circuit, with the first input of the converter connected to the additional output of the source of the master frequency, the second input of the converter to the output of the main circuit OR and the first input of the first with And connecting the output with the modulating input of the power switch, the converter output is connected to the first input of the NAND circuit, the output of which is connected to the second input of the first AND circuit, and the second input to the output of the additional OR circuit, whose inputs are connected to the outputs of the second and the third And circuit, connected by the first inputs with the trigger outputs, and the second with the output and the input of the NOT circuit, the input of which is also connected to the output of the motor direction of rotation direction. In FIG. 1 shows a diagram of the device; on league. 2, 3, and 4 are diagrams and characteristics explaining his work. The DC electric drive contains an electric motor 1 connected to it by a power switch 2, st | 9 5, which is connected with the motor shaft of the sensor 3 rotational speed, the pulse frequency-phase discriminator C one input of which is connected to the speed sensor 3 and the other input of the pulse frequency phase discriminator is connected to the output of the master frequency generator 5. The discriminator output is connected to the input of the filter 6, the output of which through inverter 7 is connected to the threshold element 8. Additionally, the output of the filter 6 is connected to the input of the threshold element 9. The output of the threshold element 8 is connected to the first inputs of the trigger 10 and the logic circuit OR 11, to the second inputs which is connected to the output of the threshold element 9. The direct output of the trigger 10 is connected to the reversing input of the power switch 2. The logic unit 12 is composed of serially connected frequency converters 15 in the pulse duration and logic of NAND gates 14 and 15. And the converter 13 may be implemented, for example, a series connection of a frequency converter in analog and pulse-width modulator. The converter input 13 is connected to the auxiliary input of the rotation speed setting unit 5, one of the inputs of the circuit 15 and the synchronization input of the converter 13 is connected to the output of the logic circuit OR 11, and the output of the AND circuit 15 is connected to the modulating input of the power switch 2. The motor rotation direction adjuster 16 is connected to the input of the logic unit 17, consisting of the logical circuit NOT 18, the second and third circuits AND 19 and 20, the first inputs of which are connected to the outputs of the circuit HE 18 and the setting device 16, and the second respectively to the direct and inverse . mu trigger outputs 10. The input of the Converter 13 is connected to the auxiliary output of the oscillator 5 of the master frequency. One of the inputs of the logic circuit 15 and the clock input of the converter 13 is connected to the output of the logic circuit OR 11, and the output of the logic circuit 15 is connected to the modulating input of the power switch 2. The setpoint 16 of the direction of rotation of the electric motor is connected to the input of the logic block 17, consisting of a logic circuit 18, a second and a third logic circuit AND 19 and 20. The first input of logic circuit 19 is connected to the output of the logic circuit HE 18, and the first input of logic circuit 20 is connected to the output of the setting device 16 of the direction of rotation engine. The second input of the logic circuit AND 19 is connected to the direct one, and the second input of the logic circuit AND 20 is the inverse output of the trigger 10. Logic unit 17 contains an additional logic circuit OR 21, the inputs of which are connected to the outputs of the logic circuits AND 19 and 20, and the output - to the second input circuit AND-NOT 1 The drive works as follows. The frequency of the output signal of sensor 3 is determined by the dependence f3 O (where ff) is the reference frequency; Fgp is the rotation frequency; j is a coefficient whose sign is determined by the direction of rotation. From here follows Pr-% - pot, (2) where is the phase of the sensor output signal; (, is the angular position of the rotor; -% of the reference signal. This signal provides a high frequency of information on the y position and rotor speed in an unlimited range of rotation speed, including the GWR-0 signal. Signals from the speed sensor 3 In the phase-locked loop mode, the input signals J of the discriminator are maintained, i.e., i.e., b is fo time from here F - - (- bp - f Pulsed frequency-phase drive minator C has a logic input. On the frequency press equalization of the characteristics of the discriminator relay at f. 4n output 1 at Gd, -7, at the output O, (where 4 f signal sensitivity at the first input of the discriminator; f d - frequency of the signal at the second input of the discriminator. in phase comparison mode output signal The discriminator is a sequence of pulses corresponding to a logical unit with a frequency f4 and a fill factor Kj proportional to the difference between the veils of the compared signals -, x - 4, - AF. 4. 21E Trb The discriminator pulse output signal is fed to a filter 6, the main element of which is the integrating RC-link. Therefore, the output / filter signal has a sawtooth shape with a constant component proportional to the value of K at its input. The output signal of the filter 6 arrives at the inverter 7. The direct and inverted filter signals arrive at the threshold elements 8 and 9. As a result of the impact of the sawtooth signal on the threshold element, rectangular pulses are generated at its output, the filling factor (J) of which depends on a constant component of the sawtooth input signal and, thus, from Q4 and, ultimately, on the phase difference of the discriminator input signals (Fig. 2). Static characteristics determining the dependence of the output signals of the threshold element. the difference in the output signals of the phase discriminator shown in Fig. 3. Due to the presence of an inverter 7, these characteristics have areas with opposite tilts, and the thresholds of tuning elements 8 and 9 are, for example, so that the sloping areas have a common point on the phase axis (x-axis) 57. In this case, at a fixed position of the operating point on the phase axis, only one of the two threshold elements is triggered. The output signals of the threshold elements 8 and 9 are fed to the logic circuit OR 11, the filling factor of the output signal of which K-y / j has the relationship shown in FIG. The output signals of the threshold elements 8 and 9 also go to the separate inputs of the trigger 10 and set it, respectively, to state 1. The output signal of the OR 11 circuit through the logic unit 12 is fed to the modulating input of the power switch, and the output signal of the trigger 10 is fed to the reversing switch of the power switch 2. The effects on the electric modules of the modulating and roar inputs of the power switch are provided by the table. Tab
При увеличивающейс нагрузке электродвигател () создаетс момент в направлении вращени ,,а при уменьшающейс (М 0)создаетс тормоз щий момент.With increasing load, the motor () creates a moment in the direction of rotation, and with decreasing (M 0), a braking moment is created.
Регулирование момента осуществл етс изменением коэффициента заполнени импульсов логической 1, следующих с частотой и 1. Положительный момент cojiflaejcfl при чередовании пр мого включени и выключени , а отрицательный момент - при чередовании противовклюмени и динамического торможени .The torque is controlled by varying the pulse filling factor of logic 1, following with frequency and 1. Positive moment cojiflaejcfl with alternating direct switching on and off, and negative torque with alternating anticlockwise and dynamic braking.
Рассмотрим далее работу электропривода , например, при заданном правом направлении вращени , В этом случае , рабоча точка находитс справа от нейтральной точки /С (фиг. 3).Consider further the operation of the drive, for example, with a given right direction of rotation. In this case, the operating point is to the right of the neutral point / C (Fig. 3).
При малом моменте нагрузки рабоча точка близка к /К и фазовые флюктуаНИ Я F,With a small moment of load, the operating point is close to / K and phase fluctuations N I F,
ВРBP
,0, (Рвр) (6) , 0, (Рвр) (6)
К, Импульсы с выхода преобразовател поступают на вход схемы И-НЕ 14 в дальнейшее их прохождение зависит от выходного сигнала логического блока 17, работа которого определ етс таблицей .K, The pulses from the output of the converter arrive at the input of the AND-HI circuit 14 and their further passage depends on the output signal of the logic block 17, whose operation is determined by the table.
Таблица 2table 2
ПравоеRight
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802910513A SU928575A1 (en) | 1980-04-15 | 1980-04-15 | Dc electric drive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802910513A SU928575A1 (en) | 1980-04-15 | 1980-04-15 | Dc electric drive |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU928575A1 true SU928575A1 (en) | 1982-05-15 |
Family
ID=20889870
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU802910513A SU928575A1 (en) | 1980-04-15 | 1980-04-15 | Dc electric drive |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU928575A1 (en) |
-
1980
- 1980-04-15 SU SU802910513A patent/SU928575A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4377779A (en) | Pulse width modulated inverter machine drive | |
JPS5563595A (en) | Drive controlling system for induction motor | |
JPS573589A (en) | Controlling circuit for stopping of dc motor | |
GB1383941A (en) | Adjustable speed polyphase ac motor drive utilizing an in-phase current signal for motor control | |
US3538412A (en) | Motor control system with three phase conversion | |
JPS59106874A (en) | Instantaneous value control system for load current | |
US3136937A (en) | Speed control of wound rotor induction motor | |
SU928575A1 (en) | Dc electric drive | |
US3621352A (en) | Inverter-control system for ac motor with pulse-locked closed loop frequency multiplier | |
US3551779A (en) | Electric drive motor logic control system | |
JPH0417037B2 (en) | ||
JPS57106394A (en) | Controller for alternating current motor | |
GB1167024A (en) | Static Regenerative Direct Current Motor Control. | |
JPS596780A (en) | Variable voltage control device for motor | |
RU2067311C1 (en) | Device controlling polyphase inverter | |
JPS5622590A (en) | Controller for induction motor | |
SU720636A1 (en) | Voltage stabilized three-phase bridge inverter | |
JPS5592595A (en) | Driving gear for synchronous motor | |
SU699625A1 (en) | Static frequency converter for synchronous electric drive | |
SU964492A2 (en) | Device for monitoring torque on electric motor shaft | |
SU838985A1 (en) | Device for recuperative-dynamic braking of motor in asynchronous-power diode cascade | |
JPS54105716A (en) | Controller for thyristor motor | |
SU324012A1 (en) | Method for automatic regulation of synchronous generator excitation | |
JPH0612959B2 (en) | Induction motor controller with pulse width modulation inverter | |
JPS54156119A (en) | Control system of ac motors |