Электропривод постоянного тока Советский патент 1984 года по МПК H02P5/16 

:л

х 1. 1 Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в различных устройствах для автоматической подстройки и изменения частоты вращения электродвигателей. Известен электропривод постоянног тока, содержащий частотно-фазовое сравнивающее устройство, генератор опорной частоты, датчик скорости вра щения, генераторы пилообразного напр жения, пороговые реле и выпрямительные устройства СП, Недостатками данного устройства являются его ограниченные функционал ные возможности и сложность, заключающаяся в наличии двухканальной схе мы управления частотой вращения двигателя. Наиболее близкимпо технической сущности к изобретению является элек родвигатель, подключенный к выходу усилителя мощности, датчик частоты вращения, выход которого через формирователь прямоугольных .импульсов связан со счетным входом триггера, сумматор, первьйвход которого связан с выходом триггера, а выход с входом усилителя мощности, и генератор опорной частоты t21. Недостатком известного устройства является низкая точность регулирования частбты вращения электродвигателя, поскольку изменение заданной час тоты производится перестройкой генератора опорной частоты. Цель изобретения - повышение точности регулирования частоты вращения электродвигателя. Поставленная цель достигается тем что в электропривод постоянного тока содержащий электродвигатель, подключенный к выходу.усилителя мощности, датчик частоты вращения электродвига теля, выход которого через формирова тель прямоугольных импульсов связан со счетным входом триггера, сумматор первьм вход которого связан с выходо триггера, а выход - с входом усилите ля мощности, и генератор опорной час тоты, введены последовательно включенные логический элемент И-НЕ, дели тель частоты с переменным коэффициентом деления и дифференцирующая цепь, а также инвертор-ограничитель и фильтр нижних частот, включенный между входом усилителя мощности и выходом сумматора, второй вход которого через инвертор-ограничитель под 02 ключен к выходу формирователя прямоугольных импульсов, при этом входы логического элемента И-НЕ подключены к выходам триггера и генератора опорной частоты, а выход дифференцирующей цепи подключен к R -входу триггера. На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2-- графики напряжен11Й на выходах отдельных блоков. Электропривод постоянного тока содержит электродвигатель 1, подключенный к вьгходу усилителя 2 мощности, датчик 3 частоты вращения, выход которого через формирователь 4 прямоугольных импульсов связан со счетным входом триггера 5, сумматор 6, перйьш вход которого связан с выходом триггера 5, а выход с входом усилителя 2 мощности, генератор 7 опорной частоты, последовательно включенные логический элемент И-НЕ 8, делитель 9 частоты с переменным коэффициентом деления и дифференцирующую цепь 10, а также инвертор-ограничитель 11 и фильтр 12 нижних частот, включенный между входом усилителя 2 мощности и выходом сумматора 6, второй вход которого через инвертор-ограничитель 11 подключен к выходу формирователя 4 прямоугольных импульсов. Входы логического элемента И-НЕ 8 соединены с выходами триггера 5 и генератора 7 опорной частоты. Выход дифференцирующей цепи 10 подключен к С -входу триггера 4. К делителю 9 частоты подключена шина 13 перестройки . На графиках напряжений обозначены напряжение V на выходе датчика 3 частоты вращения, напряжение и, на выходе формирователя 4 прямоугольных импульсов, напряжение U на выходе инвертора-ограничителя 11, напряжение Us на выходе триггера 5, напряжение Ug- на выходе сумматора 6 и напряжение U;,2 на выходе фильтра 12 нижт них частот. Устройство работает следующим образом. Прямоугольные импульсы напряжения Цц, длительность которых пропорциональна частоте вращения .электродвигателя I, вырабатываются формирователем 4 прямоугольных импульсов и пос.тупают на счетньй вход триггера 5 и на вход инвертора-ограничителя 11, с выхода которого одноп.олярные импуль3, 1

сы напряжения U/, подаются на второй вход сумматора 6.

Передний фронт импульса формирователя 4 устанавливает триггер 5 в состояние логической 1, т.е. на его выходе устанавливается положительное напряжение Up, которое, поступая на вход логического элемента И-НЕ 8, разрешает прохождение импульсов генератора 7 опорной частоты на вход делителя 9 частоты, коэффициент деления которого может изменяться сигналом по шине 13 перестройки.

Передний фронт положительного импульса напряжения УЗ является передним фронтом формируемого триггером 5, генератором 7 опорной частоты и делителем 9 частоты опорного временного интервала напряжения, которое подается на первый вход сумматора 6. Длительность этого интервала определяет заданную частоту вращения электродвигателя 1, После прихода на вход делителя 9 частоты количества импульсов от генератора опорной частоты, соответствующего заданной частоте вращения электродвигателя 1, напряжение на выходе делителя 9 частоты сбрасывается в ноль. В результате этого на вход дифференцирующей цепи поступает отрицательный перепад напряжения, который преобразуется дифференцирующей цепью в отрицательный импульс, сбрасывающий триггер 5 в со904

стояние логического нуля. На выходе триггера 5 формируется задний фронт опорного временного интервала напряжения.

Таким образом, на входы сумматора 6 поступают разнополярные прямоугольные импульсы равной амплитуды, начало передних фронтов которых совпадает во времени, суммирование которых позволяет получить импульсы напряжения Ug, длительность которых пропорциональна величине расстройки частоты импульсов, соответствующих заданной частоте вращения электродвигателя, и частоты импульсов, соответСТВУЮ1ЦИХ фактической частоте вращения, а полярность упомянутых импульсов соответствует знаку расстройки. Перестройка устройства на другую частоту вращения электродвигателя осуществляется путем изменения коэффициенуа деления делителя 9 частоты. Фильтр 12 нижних частот выделяет низгкочастотную составляющую выходного напряжения сумматора 6, которая поступает на усилитель 2 мощности.

В предлагаемом устройстве погрешность при перестройке и поддержании частоты вращения существенно уменьшена, так как в основном она определяется нестабильностью генератора опорной частоты, которая при кварцевой стабилизации частоты составляет тысячные доли процента.

/2

;/

ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий электродвигатель, подключенный к выходу усилителя мощности, датчик частоты вращения электродвигателя, выход которого через формирователь прямоугольных импульсов связан со счетным входом триггера, сумматор, первый вход которого связан с выходом триггера, a выход - с входом усилителя мощности, и генератор опорной частоты, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования частоты вращения электродвигателя, в него введены последовательн.о включенные логический элемент И-НЕ, делитель частоты с переменным коэффициентом деления и диффе1ренцнрующая цепь, a также инвертор-ограничитель и фильтр нижних частот, включенный между входом усилителя мощности и выходом сумматора, второй вход которого через инвертор-ограничитель подключен к выходу формирователя г прямоугольных импульсов, при этом входы логического элемента И-НЕ подключены к выходам триггера и генератора опорной частоты, a выход дифференцирующей цепи подключен к И -входу триггера.

в

ю

Фиг

in I