Электропривод постоянного тока Советский патент 1986 года по МПК H02P5/06 

t

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах автоматического регулирования скорости вращения электроприв да постоянного тока, в частности в системах, содержащих фазовый дискри .минатор в канале регулирования и сельсин в качестве датчика скорости вала исполнительного двигателя.

Цель изобретения - повьшение точности стабилизации скорости при изменении момента нагрузки.

На фиг.I представлена схема элек ропривода постоянного тока; фиг.2 - временные диаграммы его работы.

Электропривод постоянного тока (фиг.1) содержит электродвигатель 1 генератор 2 эталонной частоты, выхо которого через последовательно со- единенные делитель 3 частоты и согласующий элемент 4 подключен к , сельсину 5, установленному на валу электродвигателя 1, делитель 6 частоты, вход которого подключен к генератору 2 эталонной частоты, а выход через фазовый дискриминатор и силовой ключ 8 - к якорной обмотке электродвигателя 1, блок коррекции 9, выход которого соединен с вторым входом фазового дискриминатора 7, блоки задания 10,11 скорости, выходы которых через блок сопряжения I2 соединены с делителем 3 частоты, выход блока задания 10 скорости соединен с входом делителя 6 частоты, формирователь 13, входом соединенньй с измерительной обмоткой сельсина 5, последовательно соединенные делители 14, 15 частоты, дешифратор 16, триггер 17, элемент И 18 элемент ИЛИ I9, а также элемент И 20. Выход элемента ИЛИ 19 соединен с входом блока коррекции 9. Выход дешифратора 16 через элемент И 20 соединен с вторы входом элемента ИЛИ 19. Второй вход элемента И 18 соединен с первы входом делителя 15 частоты, второй вход которого соединен с выходом формирователя 13, не входами элемента И 20 и делителя 14 частоты, другой вход которого- соединен с выходом блока задания 10.

Устройство работает следующим образом.

Импульсы частоты f , получаемой делением в К раз частоты генератора

200972

2 делителем 6 (где К - коэффициент задаваемый блоком задания скорости 10), поступает на вход фазового дискриминатора 7. С приходом каждо- 5 го импульса fj фазовый дискриминатор 7 через силовой ключ В подключает электродвигатель 1 к сети. Вращение вала электродвигателя 1, механически связанного с валом сельсина 5, и 10 приводит к появлению на измерительной обмотке сельсина 5 импульсов с частотой f (J , которая в установившемся режиме в N раз меньше f и определяется по формуле

- % 11.

где f - частота сигнала, подаваемая в обмотку возбуждения сель сина 5 через согласующий элемент 4 и делитель 3 с генератора 2 эталонной частоты;

г - скорость вращения электродвигателя 1; Р - число полюсов сельсина 5. Короткие импульсы частоты fц, сформированные формирователем 13, поступают на вторые входы делителей 14 и 13. При этом на первом выходе дешифратора 16 и триггера 17 устанавливаются высокие потенциалы. Это разрешает прохождение импульса с формирователя 13 через элемент И 20 и элемент ИЛИ 19 на вход блока коррекции 9, который изменяет фазу сигнала f на величину, пропорциональную отклонению скорости вращения Я , повьщ1ая устойчивость устройства. Импульс с блока коррекции 9 поступает на второй вход фазового дискриминатора 7. При этом вьщается сигнал на торможение электродвигателя 1. Среднее значение напряжения на элект- родвигатель 1 определяется фазовым рассогласованием , ;У импульсов f, и f. После прихода импульса fj делитель I4 начинает считать с нулевого состояния. Частота сигнала на его вы- ходе равна f и в N раз превышает . частоту f(, снимаемую с измерительной обмотки сельсина 5 в установившемся режиме. Так как на выходе триггера 17 присутствует высокий потенциал, то импульсы с делителя 14 проходят через элемент И 18 и элемент ИЛИ 19 и блок коррекции 9 на вход фазового дискриминатора 7. При этом частоты

сигналов, поступающих на входы фазового дискриминатора 7, равны, так как коэффициенты пересчета делителей 6 и 14 одинаковы, а импульсы сдвинуты по фазе на величину с . Таким образом, после прихода импульса f| на входах фазового дискриминатора 7 имеет место чередование импульсов задания и обратной связи, а на электродвигатель 1 подается напряжение, средняя величина которого опреUM

деляется величиной NCf .j-, измерен ст

ной в момент прихода импульса fg, где и - амплитуда напряжения на электродвигателе; cf (- - фазовое рассогласование между импульсами генератора 2 эталонной частоты и обратной связи.

Делитель 15 считает число импульсов, поступающих с делителя 14. После прихода (N-1) импульсов на втором выходе дешифратора 16 появляется высокий потенциал, что приводит к срабатыванию триггера 17 и возникновению низкого потенциала на его выходе, что запрещает прохождение импульсов с делителя 14 через элемент И 18.

В установившемся режиме работы на вход блока коррекции 9 через элементы И 20 и ИЛИ 19 поступает импульс с сельсина 5. Временные диаграммы работы устройства в установившемся режиме (для ) представлены на фиг.2, участок Т.

При изменении момента нагрузки, когда импульс с сельсина 5 отклоняется от своего установившегося положения на величину Acf, (фиг.2, участок Я), устройство работает аналогичным образом, только все N-1 импульсов с делителя 15 сдвигаются на такую же величину. При этом среднее напряжение на двигателе возрастает на величину &U, определяемую как

ли

A f.N.Ujj -

Электропривод постоянного тока обеспечивает в N раз увеличение среднего напряжения, подаваемого на электродвигатель, при отклонении импульса с сельсина 5 от положения, соответствующего установившемуся режиму работы. Это обеспечивает меньшие ошибки стабилизации скорос12200974

ти электродвигателя 5 при изменении момента нагрузки. В случае линейного изменения момента .нагрузки ошибка стабилизации скорости враш.ения Д 57 5 электродвигателя определяется по формуле

- - f.

где М - темп изменения момента;

Mjj - момент, развиваемый двигателем при нулевой скорости и полном напряжении на якорной обмотке и в N раз меньше, чем в известных устройствах.

Таким образом, электропривод обеспечивает повьш1ение точности стабилизации при изменении момента нагрузки.

Формула изобретения.

Электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, генератор эталонной частоты, выход которого через последовательно соединенные первый делитель частоты и согласующий элемент подключен к сельсину, установленному на валу электродвигателя, второй делитель частоты, вход которого подключен к генератору эталонной частоты, а выход через фазовый дискриминатор и силовой ключ - к

якорной обмотке электродвигателя, блок коррекции, выход которого соединен с вторым входом фазового дискриминатора, первый и второй блоки задания скорости, выходы которых

через блок сопряжения соединены с первым делителем частоты, выход первого блока задания скорости соеди-. нен с входом второго делителя частоты, формирователь, входом соединенный с измерительной обмоткой сельсина, отличающийся тем, что, с целью повышения точности стабилизации скорости при.изменении момента нагрузки, в него введены

последовательно соединенные третий и четвертый делители частоты, дешифратор, триггер, первьй элемент И, элемент ИЛИ, а также второй элемент И, при этом выход элемента ИЛИ соединен с входом блока коррекции, выход дешифратора через второй элемент И соединен с вторым входом элемента ИЛИ, второй вход первого

512200976

элемента И соединен с первым входомэлемента И и третьего делителя часточетвертого делителя частоты, второйты, другор вход которого соединен с

вход которого соединен с выходомвыходом первого блока задания

формирователя, и входами второгоскорости.

Составитель Ю.Воробьев Редактор Н-.Гунько Техред Н.Бонкало Корректор Г.Решетник

- - - --11 - -- « -fc-«- -.-. -.- i. |l «MM...

Заказ 1330/59 Тираж 631Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ПШ Патент, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах.автоматического регулирования скорости вращения электропривода постоянного тока. Цель изобретения - повышение точности стабилизации скорости при изменении момента нагрузки. Электропривод содержит электродвигатель (ЭД) 1, генератор эталонной частоты 2, делитель частоты (ДЧ) 3, согласующий элемент 4 с сельсином (С) 5, соединенные последовательно. Кроме того, электропривод содержит ДЧ 6, подключенный через фазовый дискриминатор 7 и силовой ключ 8 к якорной обмотке ЭД I , блок коррекции 9, блоки задания скорости 10,11, блок сопряжения 12, формирователь (Ф) 13. Введение делителей 14 и 15, дешифратора 16 и триггера 17 разрешает прохождение импульсов с Ф 13 через элементы ИЛИ 19, И 20. При этом изменяется фаза сигнала на величину, пропорциональную отклонению скорости вращения, повьшая устойчивость электропривода. При изменении момента нагрузки, когда импульс с С 5 клоняется от своего установившегося положения, электропривод обеспечивает увеличение среднего значения напряжения, что приводит к меньшим ошибкам стабилизации скорости ЭД 1. j 2 ил. С & (Л ю кэ i-L со Фиг.1