Цифровой электропривод Советский патент 1986 года по МПК G05B11/26 

Изобретение относится к бумагоделательной и металлообрабатывающей технике и может найти нрименение при стабилизации скорости вращения валков бумагоделательных мащин и прокатных станов.

Цель изобретения - повышение быстродействия электропривода.

На чертеже представлена структурная схема электропривода.

Схема содержит электродвигатель 1 (постоянного тока), датчик 2 скорости, первый элемент И 3, первый формирователь 4 импульсов, блок 5 сравнения, накапливающий сумматор 6, преобразователь код- аналог 7, счетчик 8, RS-триггер 9, третий, второй и четвертый элементы И 10-12, второй, первый и третий элементы ИЛИ 13-15, второй и третий формирователи импульсов 16 и 17, задатчик 18, блок 19 запуска, Х-код сигнала задания.

Электропривод работает следую ним образом.

Требуемая скорость электродвигателя 1 задается выходным кодом N задатчика 18, который по выходному сигналу «Пуск блока 19 запуска записывается в накапливающий сумматор 6. Преобразователь код- аналог 7 формирует сигнал управления электродвигателем 1, пропорциональный коду на выходе накапливающего сумматора 6. Полученный на выходе преобразователя код-аналог 7 сигнал поступает на вход электродвигателя 1. На выходе датчика 2 скорости формируется частота f, пропорциональная действительной скорости вращения электродвигателя 1. Одновременно выходной сигнал «Пуск блока 19 запуска проходит через третий элемент ИЛИ 15 и запускает блоки цифровой коррекции: устанавливает RS-триггер 9 и первый фор.мирователь 4 импульсов в состояние «О и записывает код задания N в счетчик 8. Следующий после этого импульс с выхода датчика 2 скорости устанавливает первый формирователь 4 импульсов в состояние «1, чем определяет начало формирования импульса длительностью Т„ на выходе первого формирователя 4 импульсов.

8момент времени, соответствующий переднему фронту импульса длительностью То, импульс с выхода второго формирователя 16 импульсов устанавливает RS-триггер 9 в состояние «1. RS-триггер 9 открывает первый элемент И 3, и импульсы с выхода датчика 2 скорости проходят на вход вычитания счетчика 8. В момент обнуления счетчика 8 на выходе третьего элемента И 10 сформируется сигнал, который пройдет через второй элемент ИЛИ 13 на R-вход RS-TpHriepa 9 и установит его в состояние «О. Таким образом, на выходе RS-триггера

9сформируется импульс длительностью . Блок 5 сравнения сравнивает длительности импульсов То и Тос- Дискретный результат сравнения интегрируется в накапливающем сумматоре 6, в результате

0

5

0

. 5

0

чего корректируется скорость электродвигателя 1. При больших различиях длительностей импульсов То и Тос возможно переполнение накапливающего сумматора 6. В этом случае в момент установления всех разрядов накапливающего сумматора 6 в «О на выходе второго элемента И 11 сформируется сигнал, который пройдет через первый элемент ИЛИ 14, вновь загщщет выходной код N задатчика 18 в накапливающий сумматор 6 и через третий элемент ИЛИ 15 запустит блоки цифровой коррекции, формирующие импульсы длительностью Т и Тос

При небольших различиях длительностей импульсов То и Т„с блоки цифровой коррекции запускаются после окопчания обоих импульсов длительностями То и Тос импульсом с выхода третьего формирователя 17 импульсов.

В установившемся режиме Т,, Тос, поэтому f N/Tf,. Следовательно, в установив- п.1емся режи.ме выходной код накапливающего сумматора 6 неизменен, а скорость электродвигателя 1 постоянна и пропорциональна входному коду N.

Повьш1ение быстродействия данного цифрового электропривода достигается, во-первых, за счет уменьшения длительности ста- би;1ьного импульса (уменьшение длительности стабильного импульса возможно, так как точность сравнения длительности образцового импульса и импульса обратной связи не зависит от значения частоты с выхода датчика скорости), во-вторых, за счет увеличения скорости изменения кода накапливаю- ще1 о сумматора (так как сравнение длительностей импульсов производится с более высокой частотой), в-третьих, за счет того, что в момент переполнения накапливающего сумматора начинается новый цикл цифровой коррекции, который производится при сигнале обратпой связи, имеющей меньшую погрешность, чем сигнал обратной связи в предыдущем цикле коррекции.

5

0

5

Формула изобретения

Цифровой электропривод, содержащий последовательно соединенные блок сравнения, накапливаюпгий сумматор, преобразователь код-аналог, электродвигатель и датчик скорости, подключенный выходом к первым входам первого формирователя импульсов и первого элемента И, а также задатчик соединенный выходом с вторым входом накапливающего сумматора, отличающийся те.:, что, с целью повышения быстродействия электропривода, в нем дополнительно уста- 1()влены второй формирователь и.мпульсов, блок запуска, второй элемент И, первый элемент ИЛИ и последовательно соединенные счетчик, третий элемент И, второй элемент ИЛИ, RS-триггер, четвертый элемент И, третий формирователь импульсов и третий

элемент ИЛИ, подключенный вторым входом к выходу первого элемента ИЛИ и к третьему входу накапливаю1цего сумматора, а выходом - к вторым входам второго элемента ИЛИ и первого формирова- VIH импульсов и.к первому входу счетчика, соединенного вторым входом с выходом задатчика, а третьим входом - с выходом первого элемента И, подключенного вторым входом к первому входу блока сравнения и к прямому выходу

RS-триггера, соединенного S-входом через второй формирователь импульсов с вторым входом блока сравнения и с прямым выходом первого формирователя импульсов, подключенного инверсным выходом к второму входу четвертого элемента И, вход второго элемента И соединен с выходом накапливающего сумматора, а выход - с первым входом первого элемента ИЛИ, подключенного вторым входом к выходу блока запуска.

Изобретение относится к бумагоделательной и металлообрабатывающей промышленности и может найти широкое применение при стабилизации скорости враш,е- ния валков бумагоделательных машин и прокатных станов. Решается задача коррекции кода в накапливающем сумматоре, за счет чего повышается его быстродействие. Требуемая скорость электропривода задается кодом на выходе задатчика, который по сигналу «Пуск с выхода блока запуска записывается в накапливающий сумматор. Преобразователь код-аналог преобразует выходной сигнал сумматора в сигнале управления электродвигателя. Скорость вращения вала электродвигателя фиксируется частотным датчиком скорости. Сигнал «Пуск проходит через элемент ИЛИ и запускает блоки цифровой коррекции, а именно устанавливает RS-триггер в нулевое состояние и записывает код задания в счетчик. Следующий после сигнала «Пуск импульс с выхода датчика скорости устанавливает первый формирователь импульсов в состояние «О и он начинает формирование импульса обратной связи длительностью TO. В момент, соответствующий переднему фронту этого импульса, формируется импульс на выходе второго формирователя импульсов, который устанавливает RS-триггер в состояние «1. RS-триггер открывает первый элемент И и выходные импульсы датчика скорости проходят на вход вычитания счетчика. В момент обнуления счетчика на выходе третьего элемента И формируется сигнал, который через второй элемент ИЛИ поступит на R-вход RS-тригге- ра и установит его в состояние «О. На выходе RS-триггера формируется импульс длительностью TOC. Блок сравнения сравнивает длительности импульсов То и Тдс- Результат сравнения в дискретном виде поступает на вход накапливающего сумматора, корректируя тем самым скорость вращения электродвигателя. Предусмотрены средства, компенсирующие влияние переполнения накапливающего сумматора. 1 ил. iP сл ГчЭ to со ю СП