Цифровой электропривод Советский патент 1986 года по МПК G05B19/18 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к системам с широким диапазоном стабилизируемых скоростей электродвигателей постоянного тока, у которых стабилизируемая скорость задается в виде кода.

Цель изобретения - повышение надежности цифрового электропривода путем его упрощения

соединены с шиной 7 тактовых импульсов, выход элемента И соединен с выходом датчика 4 скорости.

Цифровой электропривод работает следующим образом.

Код периода прохождения одного кванта перемещения в датчике 4 скорости параллельно записывается в счетчик 5 с приходом первого импульНа чертеже изображена схема цифро- 0 са с выхода датчика 4 скорости. Этим

вого электропривода.

Цифровой электропривод, содержит триггер 1, усилитель 2, электродвигатель. 3, датчик 4 скорости, счетчик 5, имеющий входы параллельной записи кода, элемент 6 памяти, шину 7 тактовых импульсов,

Элемент 6 памяти содержит триггер 8 и элемент И 9.

Синхронизация датчика 4 скорости может быть осуществлена одним из известных способов, например с помощью сдвигового регистра, содержащего первый и второй триггеры, и элемента И.

Триггер 1 последовательно соедине с усилителем 2 и электродвигателем 3, который мех.анически связан с датчиком 4 скорости. Выход датчика скорости соединен с управляющим входом параллельной записи кода счетчика 5 и первым входом элемента 6 памяти. Выход переноса счетчика 5 соединен с первым вз4одом первого триггера 1 и вторым входом элемента 6 памяти, выход которого срединен с- вторым входом триггера 1. Шна 7 тактовых импульсов соединена со счетным входом счетчика 5 и тактовым входом датчика 4 скорости,

В элементе 6 памяти входы триггера 8 соединены с входами элемента 6 памяти, а входы элемента И 9 - с первым входом элемента ,6 памяти и выходом триггера 8, который разрещает прохождение импульсов с первого входа элемента памяти, кроме первого из каждой новой пачки импульсов, через элемент И 9, выход которого соединен с .выходом элемента 6 памяти.

В датчике 4 скорости последовательно соединены выход его чувствительного элемента, первьй и второй триггеры, образующие сдвиговый регистр, входы элемента И соединены с прямым выходом первого триггера и инверсным выходом второго триггера, гфи этом тактовые входы триггеров

соединены с шиной 7 тактовых импульсов, выход элемента И соединен с выходом датчика 4 скорости.

Цифровой электропривод работает следующим образом.

Код периода прохождения одного кванта перемещения в датчике 4 скорости параллельно записывается в счетчик 5 с приходом первого импуль

же импульсом включается триггер 8 в элементе 6 памяти. Импульс, включаю - пшй триггер 8 из его выключенного состояния, не проходит на выход эле- мента 6 памяти через элемент И 9, так как переключение триггера 8 происходит по заднему фронту импульса. При низкой скорости вращения электродвигателя 3 и связанного с ним датчика 4 скорости, тактовые импульсы с шины 7, например через вычитакмций счетный вход реверсивного счетчика 5, уменьшают его содержимое до нуля . и на выходе обратного переноса счетчика 5 появляется импульс, который включает триггер 1 в режим рачгона электродвигателя 3 и одновременно выключает триггер 8 в элементе 6 памяти. Этот цикл работы цифрового электропривода повторяется до тех пор, пока скорость вращения электродвигателя 3 не превысит скорость, заданную на входах параллельной записи кода в счетчике 5, после чего цифровой электропривод перейдет к другому циклу его работы.

Первый импульс с датчика 4 скорости записывает код периода в счетчик 5 и включает триггер 8 в элементе 6 памяти„ При условии, что измеренная скорость больше заданной, тактовые импульсы с шины 7 не успевают уменьшить содержимое счетчика 5 до нуля и на выходе переноса счетчика 5 не появляется импульс, так как второй импульс с датчика 4 скорости появляется раньше, чем мог бы появиться импульс на выходе переноса счетчика 5. В результате этого

второй импульс с датчика 4 скорости проходит на выход элемента 6 памяти через элемент И 9, так как триггер 8 остается включенным после действия первого импульса с датчика 4 скорости. Таким образом, второй импульс, ПРОЙДЯ через элемент 6 памяти, устанавливает триггер 1 в состояние, обеспечивающее через усилитель 2 ре

жим работы электродвигателя 3 с пониженной мощностью, что приводит к уменьшению скорости вращения ниже заданной, а также восстанавливает ,код в счетчике 5, с чего начинается новый замер скорости вращения электродвигателя 3. Работа цифрового электропривода по второму циклу продолжается до тех пор, пока скорость вращения электродвигателя 3 не станет ниже заданной, после чего повторяется первый цикл работы.

П1Лэцесс чередования циклов работы происходит таким обраэом, что скорость вращения электродвигателя всегда стремится к заданной независимо от колебаний нагрузки на валу и напряжения питания электродвигателя.

Синхронизация иртульсов; с датчика 4 скорости происходит при продвижении логического сигнала с его чувствительного элемента через двухразрядный сдвиговый регистр, где сигнал поочередно появляется с кажды новым тактовым импульсом на первом и втором его разрядах. Элемент И выделяет момент, когда сигнал появился на выходе его первого разряда и еще не появился на выходе его второго разряда.

Счетчик 5 может быть не реверсив- иым, в этом случае на входы параллельной записи кода подается на .прямой, а инверсный код, а шина 7 тактовых импульсов соединяется с суммирующим счетным входом.

. Предлагаемый 1ЩФРОВОЙ электропри вод имеет повышенную надежность как за счет уменьшения числа его конструктивных элементов, так и за счет синхронизации датчика скорости. Уменшение числа конструктивных элементов уменьшает вероятность отказа электро

привода. .Это достигнуто без уменьше- ., входом первого триггера и вторым

кия точности регулировки скорости вращения, так как регулировка по периоду вращения во всем диапазоне скоростей точнее регулировки вращения по его скорости. Это объясняется тем, что при регулировке по периоду переключения режимов работы двигате50

входом второго триггера, выход эл мента И соединен с вторым входом первого триггера, щина тактовых и пульсов соединена со счетным вход счетчика, имеющего входы параллел ной записи кода, и с тактовым вхо Сдатчика скорости.

ля происходит на каждом кванте перемещения датчика скорости, а при регу-; лировке по скорости эти переключения происходит на каждой единице времени, в течение которой изменяется скорость, и за это время датчик скорости проходит сотни и тысячи квантов перемещения.

Синхронизация датчика скорости обеспечивает нужный порядок в его работе независимо от условий его работы, например типа датчика, скорости его вращения и т.п„, и исключает .несогласованность между цифровым при- водом и его внешними устройствами, например, исключается запись неопределенного кода в момент перехода от одного заданного кода к другому заданному коду, и связанными с этим переходными процессами. Это также упрощает систему обмену информацией при применении цифрового привода в сложных автоматических системах.

Формула изобретения

i Е1ифроврй электропривод, содержа- 1ЦИЙ последовательно соединенные первый триггер, усилитель, электродвигатель и датчик скорости, а также шину тактовьгх импульсов, счетчик, имеюш й. входы параллельной записи кода второй триггер и элемент И, входы которого соединены с выходом второго триггера и первым входом второго триггера, отличающийся тем, что с целью повьшзения надетснос

ти электропривода, в нем выход датчика скорости соединен с управлякицим входом параллельной записи кода счетчика, имеющего входы параллельной записи кода, и с первым входом второго триггера, выход переноса счетчика, имеющего входы параллель ной записи кода, соединен с первым

входом второго триггера, выход элемента И соединен с вторым входом первого триггера, щина тактовых импульсов соединена со счетным входом счетчика, имеющего входы параллель- : ной записи кода, и с тактовым входом Сдатчика скорости.

I

Изобретение относится к электротехнике, в частности к системам с широким диапазоном стабилизируемых скоростей электродвигателей постойн- ного тока, у которых стабилизируемая скорость эадается в виде кода. Цель изобретения повьшение надежности цифрового электропривода путем его упрощения. Цифровой электропривод содерясит последовательно соединенные Первый триггер, усилитель, электродвигатель и датдик скорости, а так- же шину тактовых импульсов, счетчик с входами параллельной записи кода, элемент памяти, содержащий второй ; триггер и элемент И,, входы которого соединены с выходом второго триггера и nepBbiM входом элемента памяти, а его выход соединен с выходом элемента памяти, второй вход элемента памяти соединен с одним входом второго триггера. Новым в цифровом электроприводе является то, что в не:м выход датчика скороЬти соединен с управлянщим входом параллельной записи кода счетчика и с первым входом элемента памяти, выход переноса счетчика соединен с первым входом первого триггера и вторым входом элемента памяти, выход которого соединен с вторым входом первого триггера, шина тактовых импульсов Соединена со счетным входом счетчика и тактовым входом датчика скорости, второй вход второго триггера соединен с первым входом элемента памяти. i1 иЛ. ал Nd 1Л «и D

Llizi- Jl

Редактор Е.Копча

Составитель В.Башкиров

Техред Н.Бонкало Корректор С.Черни

4409/43

836 , Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производст венно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4