Электропривод постоянного тока Советский патент 1984 года по МПК H02P5/06 

/J

Фс/е. 1 1 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводак механизмов, где применение двигателей с тахогенераTopaiMH затруднено шш невозможно, например, в печатающих устройствах. Известен электропривод, содержащий электродвигатель источник опорного напряжения, блок сравнения и датчик ЭДС lj . Недостатком известного устройства является то, что на интервале бестоковой зоны частота вращения и ЭДСуменьшается за счет тормозного деист ВИЯ статического, момента на валу двигателя. Это приводит к пульсации частоты вращения, которая значительно меняется с изменением бестоковой зоны, что снижает быстродействие электропривода. Наиболее близким по технической сущности к предпагаемому является электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, к якорной обмотке которого подключен преобразователь с блоком управления, один вход блока управления соединен с выходом регулятора, один вход которого соединен с блоком задания, а другой вход связан с датчиком тока якоря и с делителем напряжения, включенными параллельно якорной обмотке электродвигателя 2j . Недостатком данного устройства яв ляется то, что изменения скорости вращения вала электродвигателя посто янного тока осуществляется изменение соотношения длительности интервалов цТу и (1-:Уи)Гц периода измерения при принципиально прерывистом характере тока якоря электродвигателя. . Уменьшение величины Jf з этом случае гриводит к снижению жесткости механи ческих характеристик системы широтно импульсной преобразователь - электро двигатель. Таким образом, при малых значениях величины,jjy и жесткость механических характеристик, характеризуемая постоянной времени Тдд , и быстродействие системы низки. Цель изобретения - повышение быст родействия. Поставленная цель достигается тем что в электропривод, содержащий электродвигатель, к якорной обмотке которого подключен-преобразователь с блоком управления, один вход блока управл,ения.соединен с выходом регулятора, один вход которого соединен 64. -. 2 блоком задания,.а другой вход связанс датчиком тока якоря и с делителем напряжения, включенньв4 параллельно якорной обмотке электродвигателя, дополнительно введены блок запрета и последовательно соединенные формирователь временного интервала-, бЯок памяти, блок потенциальной развязки и сумматор, выход которого соединен с регулятором, вторые входы блока памяти и сумматора .соединены соответственно с делителем напряжения и .с дат чиком тока соответственно, второй выход формирователя временного интервала соединен -с блоком запрета, выход которого соединен с блоком управления преобразователя. На фиг. 1 представлена схема электропривода; на фиг. 2 - диаграммы поясняющие работу электропривода. Электропривод содержит электродвигатель 1, преобразователь, выполненный на транзисторах /2 - 5, собранных по мостовой схеме, в одну диагональ моста включен электродвигатель 1 , в другую .- источник 6 питания, эмиттерно-коллекторньй переход каждо го из транзисторов 2-5 шунтирован соответственно диодом 7 - 10. Преобразователь имеет блок 11 управления, один вход которого соединен с выходом регулятора 12. Один вход регу12 соединен с блоком 13 задания. Кроме того, электропривод содержит блок 14 запрета и последовательно соединенные формирователь 15 вре-. менного интервала, блок 16 памяти, блок 17 потенциальной развязки и сумматор 18, вькод которого соединен с регулятором 12, вторые входы блока 16 памяти и сугматора 18 соединены соответственно с делителем напряжения, собранным на резисторах 19, 20 и с датчиком 21 тока. Второй выход формирователя 15 временного интервала соединен с блоком 14запрета, выход которого соединен с блоком 11 управления. Электропривод работает следующим образом. Блок 15 генерирует импульсы напряжения, постоянной длительности tj-t, импульсы напряжения Щ- постоянной длительности tj-tj , t.jj-t „ и с постоянным периодом следования tj-tf , tg-tj. Блок It управления формирует импульсы напряжения U«j на якоре электродвигателя 1., мог дудированные -по ширине и периодом 3 следования tg-t. Соотношения между временным параметрами импульсов выбирается таким, чтобы в интервалах itj-t;,, tq-t укладьшалось несколько периодов tg-t. Относительная дли;тельность , (tf-t)/( им;пульсов напряжения-находится в пределах 0,85-0,95, а относительная длительность пауз - 1 -}f(, Jfi| 0,15|0,05. : Относительная продолжительность |и полярность импульсов на интервале tf-t определяется величиной, и управляющего сигнала регулятора 12 скорости. В; интервалы tj-t, все тран :зисторы 2-5 выходного каскада |широтно-ймпульсного преобразователя ino сигналу с блока 14 запрета закрыты. Начиная с момента t или tj, ток якоря Iji электродвигателя .1 начинает уменьшаться, замыкаясь через диоды 7 10 и источник 6 питания, достига к моменту нулевого значения. Затем в бестоковом интервале tj-tj ;(tg-t)формирователем 15 формируетс временного интервала напряжение U, которое разрешает блоку 16 памяти производить измерение ЭДС и ее запоминание . За лремя tj-tj () изме ряется ч запоминается ЭДС якоря злак родвигателя 1 в блоке 16 памяти и через блок 17 потенциальной развязки передается весь последующий интервал времени- . на первый вход сумматора 18, на второй вход которого подается сигнал с датчика 21 тока. 644 За время (tn-t,), в течение которого транзисторы 2-5 выходного каскада широтно-импульсного преобразователя закрыты, имеет место уменьшение ЭДС вращения со скоростью, зависящей от статического момента нагрузки. Следовательно сигнал на выходе блока 17 соответствует минимальному за весь период t3-t4 (to-t) значению ЭДС вращения и тем больше отличается от среднего значения ЭДС за период, чем больше момент статической нагрузки на валу двигателя. Сигнал, поступающий с датчика 21 тока на второй вход сумматора 18, суммируется с сигналом на выходе блока 17 и компенсирует ошибку в измерении частоты вращения злектродвигателя 1 на интервале (tg-t), обусловленную действием статического момента нагрузки на валу двигателя на последующем.интервале . Таким образом, на выходе сумматора 18 восстанавливается среднее значение напряжения за период ty-t , пропорциональное частоте вращения электродвигателя 1, причем характеристики такого датчика скорости практически не зависят от токового режима двигателя. Таким образом, предлагаемый злектропривод позволяет получить маломеняющуюся во всем диапазоне регулирования частоты вращения высокую жесткость механических характеристик, обеспечивая при зтом хорошее быстродействие системы. to if tf tg tt istg fr

Ф{/8 2 te iff

ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий электродвигатель, к я-корной обмотке которого подключен преобразователь с блоком управления, один вход блоюа управления соединен с выходом регулятора, один вход которого соединен с блоком задания, а другой вход связан с датчиком тока якоря и .с делителем напряжения,, включенным.параллельно якорной обмотке электродвигателя, отличающий с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него дополнительно введены блок запрета и последовательно соединенные формирователь временного интервала, блок памяти, блок потенциальной развязки и сумматор, выход которого соединен с регулятором, вторые входы блока памяти и сумматора соединены соответственно с делителем напряжения и с датчиком тока, второй выход формирователя временного интервала соединен с блоком запрета, выход которого соединен с блоком управления преобразователя.