Электропривод Советский патент 1986 года по МПК H02P5/06 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах.

Цель изобретения - расширение диапазона частоты вращения.

На чертеже приведена схема электропривода.

Электропривод содержит электродвигатель 1, последовательно соединенны генератор -2 опорной частоты и задатчик 3 частоты вращения в виде преобразователя код - частота, последовательно соединённые преобразователь 4 код - напряжение и аналоговый регулирующий блок 5, выходом подключенный к электродвигателю 1, импульсный датчик 6 частоты вращения, схему 7 синхронизации и первьй реверсивный счетчик 8, входы сложе:ния и вычитания которого через схему 7 синхронизации связаны соответственно с выходом задатчика 3 частоты вращения и выходом импульсного датчика 6 частоты вращения, выходы первого реверсивного счетчика 8 связаны с входом преобра зователя 4 код - напряжение„ делитель 9 частоты, второй реверсивный счетчик 10, регистр 11 с информационными входами и тактовым входом записи информации, RS-триггер 12 элемент 13 задержки и два двухвходовых элемента И 14 и 15, первые входы которых соединены с выходом задатчика 3 частоты вращения и входом делителя 9 частоты, вторые входы первого и второго элементов И 14 и 13 соедииены соответственно с прямым и инверсным выходами RS-триггера 12, а выходы подключены соответственно к входам сложения и вычитания второго реверсивного счетчика 10, выходами

подключенного к младшим разрядам ре1

гистра 11, старшие разряды которого соединены с выходами первого реверсивного счетчика 8, вход сложения которого через схему 7 синхронизации связан с вьгходом делителя 9 частоты и соединен с S-входом RS-триггера 12 и входом элемента 13 задержки, выходо м подключенного к тактовому входу записи информации регистра 11j выходы которого соединены с входами преобразователя 4 код. -напряжение ,

Электропривод в режиме стабилизации работает следующим образом.

Задатчик 3 вырабатывает частоту fд, пропорциональную частоте генератора 1 и значению заданного кода уставки по скорости Njp. Частота, соответствующая заданной скорости, равная частоте датчика 6 частоты вращения, формируется на выходе дели 1э.

теля 9 частоты как f.

где К

ас к коэффициент деления делителя 9.

Схема 7 синхронизации, на входы которой поступают импульсы частоты задания f, и частоты обратной свяэс

Qj, с выхода датчика 6, связаннози f .го с валом электродвигателя 1, обеспечивает мкнимальнун временную раздвижку импульсов обеих частот, достаточную для устранения возможных сбоев реверсивного счетчика 8 при случайном совпадении во времени импульсов в канале задания и в канале обратной связи, Тактирование схемы

синхронизации производится импульсами генератора 2.

Синхронизированные импульсы частоты f,p и поступают на входы нуль-органа регулятора, роль которого играет цифровой интегратор, выполненный на реверсивных счетчиках 8 и 10, Число, записанное в счетчике В в каждый момент времени, представляет собой интегральное рассогласование частот задания и обратной связи, Дискретный характер интегрирования вдоажается в том, что значение ошибки uN f(f,g- )dt в установившемся режиме ступенчато изменяется на

i1 поочередно по мере поступления каждого импульса задания и соответствующего ему импульса обратной связи. Код ошибки AN через регистр 1.1 поступает на вход аналогового регулирующего блока 5 через преобразователь 4 код - напряжение. При этом ступенчатое изменение ошибки &N выражается в ступенчатом изменении сигнала рассогласования на выходе

преобразователя 4 код напряжение. Скважность имщшьсного изменения сигнала на выходе преобразователя 4 соответствует фазовому рассогласованито чередующихся импульсов задания

и обратной связи на входах реверсивного счетчика 8.

В установившемся режиме слежения благодаря астатическому закону регулирования, обеспечиваемому наличием интегратора в контуре регулирования, частоты в канале задания и обратной связи равны. При этом RS-триггер 12 поочередно переключается импульсами 3 задания и обратной связи, выполняя роль их фазового дискриминатора. Сиг налы с прямого и инверсного выходов RS-триггера 12 переключают элементы И 14 и 15, на вторые входы которых подана чатота с выхода задатчика 3, равная fJ. За время одного цикла переключения RS-триггера 12 на входы сложения и вычитания реверсивного счетчика 10 поступает число импульсов частоты Kfg, пропорциональное интервалам времени между импульсами задания и обратной связи. При фазовом сдвиге указанных импульсов, равном 90°, числа импульсов частоты f. поступивших в пределах каждого цикла на входы сложения и вычитания, равны. При других фазовых соотношениях разность, фиксируемая по окончании цикла в счетчике 10, по величине и по знаку соответствует отклонениям фазы следования импульсов задания и обратной связи. В качестве начала цикла принимается момент прихода импульса частоты . С задержкой на время завершения переходных процессов в счетчиках- 8 и 10, создаваемой элементом 13 задержки, информация, записанная к концу цикла в обоих счетчиках, переносится в параллельном двоичном.коде в регистр 11. Команда переноса поступает на тактовый вход С регистра 11. При этом р-разрядный код числа, переносимого в регистр 11, образуется параллельным переносом п-разрядного кода числа, записанного в счетчике 10, и т-разрядного кода числа, записанного в счетчике 8, так что p m-«-n (тип- соответственно числа разрядов счетчиков 8 и 10). При этом младший разряд числа, записанного в счетчике, соответствует п + 1 разряду, числа, переносимого в регистр. В целом, р-разрядное число в регистре 11 отражает в параллельном двоичном коде интегральное значение рассогласования частот f j. и fpf. с дискретностью рассогласования 27 ir их импульсов, равной jnC Двоичный делитель 9 частоты также должен выполняться п-разрядным. Таким образом, если дискретность записи числа в счетчике 8 отражает разрешающую способность квантования угла поворота вала электродвигателя датчиком 6, то дискретность записи 264 числа в счетчике 10 отражает допол 1ительное нониусное квантование названной единицы дискретности. Особенность описанного метода заключается в том, что, так как частота до-, полнительного квантования f. строго пропорциональна значению скорости, чувствительность описанного преобразования не меняется во всем диапазоне скоростей. В устанойившемся режиме для высокоточных квазинепрёрывных САР динамическая погрешность стабилизации скорости не превьшает десятых долей процента, т.е. динамические отклонения скорости практически не сказываются на чувствительности описанного нониусного нульоргана. Код числа ошибки, записанной в регистре 11, преобразуется преобразователем 4 код-напряжение в аналоговый сигнал, управлякяций аналоговым регулирующим блоком 5. Благодаря понижению уровнядискретности предлагаемьй электропривод позволяет обеспечить низкий уровень пульсаций частоты вращения электро двигателя при широком диапазоне регулирования. . Формула изобретения Электропривод, содержащий электродвигате ь, последовательно соединен-. ные генератор опорной частоты и задатчик частоты вращения в виде преобразователя код - частота, последовательно соединенные преобразователь код - напряжение и аналоговый регулирующий блок, выходом подключенный к электродвигателю, импульсный датчик частоты вращения, схему синхронизации и первый реверсивный счетчик, входы сложения и вычитания которого через схему синхронизации связаны соответственно с выходом задатчика частоты вращения и с выходом импульсного датчика частоты вращения, выходы первого реверсивного счетчика связаны с входами преобразователя код - напряжение, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона частоты вращения, в него введены делитель частоты, второй реверсивный счетчик, регистр с информационными входами и тактовым входом записи информации, RS-триггер, элемент задержки и два двухвходовых

512757266

элемента И, первые входы которых сое-которого соединены с выходами перводинены с выходом задатчика частотыго реверсивного счетчика, вход словращения и входом делителя частоты,жения которого через схему синхронивторые входы первого и второго эле-5 зации связан с выходом делителя часментов И соединены соответственно стоты и соединен с S-входом RS-тригпрямь м и инверсным выходами RS-триг-гера и входом элемента задержки, выгера, а выходы подключены соответ-ходом подключенного к тактовому вхоственно к входам сложения и вычита-ду записи информации регистра, выхония второго реверсивного счетчика,Ю ды которого соединены с вховыходами подключенного к младшимдами преобразователя код - наразрядам регистра, старшие разрядыпряжение.

Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является расширение диапазона частоты вращения. Введение второго реверсивного счетчика 10, регистра 11,,RS-триггера 12, двухвходовых элементов И 14,15, элемента 13 задержки позволило понизить уровень дискретнос ти и обеспечить низкий уровень пульсаций частоты вращения электродвигателя при широком диапазоне регулирования.1 ил. ПА,. (О