Стабилизатор скорости электродвигателя Советский патент 1987 года по МПК G05D13/62 

Изобретение относится к системам автоматического регулирования, а более конкретно к устройствам, предназначенным для стабилизации скорости вращения электродвигателей постоянного тока.

Цель изобретения - увеличение быстродействия в пуско-тормозных режи- мах и повышение точности и помехоустойчивости стабилизатора скорости электродвигателя.

На чертеже приведена схема стабилизатора скорости злектродв игате- ля.

Устройство содержит генератор 1 задающей частоты, первый счетчик 2, регистр 3, компаратор 4 кодов, генератор 5 тактовой частоты, второй счетчик 6, частотно-фазовый дискриминатор 7, первый элемент ИЛИ-НЕ 8, второй элемент ИЛИ-НЕ 9, импульсный датчик 10 скорости, электронный ключ 11, электродвигатель 12.

Устройство работает следующим об- .разом.

Частотно-фазовый дискриминатор 7, .который может быть реализован на стандартной микросхеме 533ХП1 6К0347. 141.ТУ31, имеет три режима работы: фазовый режим, когда f д, (при этом выходы 13 и 14 имеют низкое выходное напряжение), и два частотных, В первом частотном режиме частота f f (при этом выход 13 принима- ет высокое выходное напряжение), а во втором - fg f (при этом выход 14 принимает высокое выходное напряжение) .

При подаче питающего напряжения первоначф1ьно дискриминатор 7 произвольно установится в одно из трех указанных состояний. Во всех случаях с выхода старшего разряда первого счетчика 2 на вход дискриминатора 7 начнет поступать частота f , которая формируется первым счетчиком 2, путем деления на 2 частоты, поступающей с генератора 1 задающей частоты. Опорная частота переведет дискриминатор 7 в первый частотный режим, поскольку в начальный момент напряжение на двигателе 12 отсутствует, двигатель 12 не вращается, и С импульсного датчика 10 скорости частота f, не поступает, т.е. выполняется неравенство fort foC

При этом на выходе 13 дискриминато

5

5

0 5

0

5

0

5

ра 7 установится высокий потенциал, который установит выход первого элемента ИЛИ-НЕ 8 в состояние с низким потенциалом. Как было указано, при f f выход 14 дискриминатора 7 находится в состоянии с низким потенциалом. Низкие выходные потенциалы на входах второго элемента ИЛИ-НЕ 9 установят на его выходе высокий потенциал, который переводит электронный ключ 11 во включенное состояние. При этом электродвигатель 12 окажется подключенным к напряжению питания.

При разгоне электродвигателя 12 импульсный датчик 10 скорости начнет вырабатывать последовательность импульсов. Форсированный разгон электродвигателя будет продолжаться до момента, пока частота с импульсного датчика 10 скорости не станет равной опорной частоте, т.е. , . При этом дискриминатор 7 перейдет в режим фазового сравнения, на его выходах 13 и 14 установятся низкие потенциалы и эле;менты 8 и 9 пропустят на управляющий вход электронного ключа 11 импульсную последовательность с выхода компаратора 4 кодов. Переход из частотного в фазовый режим работы осуществляется при условии f fg , что полностью исключает возможность работы на частотах, кратных f .

Работа фазового канала происходит следующим образом.

С выхода счетчика 2 на информационные входы регистра 3 поступают циклически изменяющиеся коды. В момент прихода тактирующего импульса с датчика 10 логические уровни с выходов счетчика 2 записываются в регистр 3. В регистре 3, таким образом, в виде двойного кода записываются текущие-значения разности фаз частот f и 4д . Компаратор 4 кодов сравнивает текущее значение кода на выходе регистра 3 с циклически изме- няюпщмся кодом на выходе счетчика 6. На выходе ком паратора 4 кодов получаются импульсы с частотой циклиро- вания счетчика 6 и длительностью, пропорциональной значению кода на выходах регистра 3. В момент, когда дискриминатор 7 перейдет в режим сравнения фаз и прекратится вьщача блокирующих сигналов с выходов дискриминатора 7, импульсы с выхода компаратора 4 поступят на электрон31

ный ключ 11, и стабилизатор скорости начнет работу в фазовом режиме. Применение изобретения позволит полностью исключить возможность работы на кратных относительно f час тотах и сократить время переходного процесса в пусковых и тормозных режимах .

Формула изобретения

Стабилизатор скорости электродвигателя, содержащий электронный ключ, последовательно включенный в цепь питания электродвигателя, импульсный датчик скорости, механически соединенный с валом электродвигателя, генератор задающей частоты, первый счетчик, выходы которого соединены с информационными входами регистра, а также генератор тактовой частоты, подключенный к счетному входу второго счетчика, выходы которого соответственно соединены с первыми входами компаратора кодов, вторке

Редактор В. Данко Заказ 263/46

Составитель Л. Птенцова

Техред А.Кравчук Корректор А. Ильин

Тираж 864 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4

5

0

5

0

5

9384

входы сравнения которого соединены с соответствующими выходами регистра, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, точности и помехоустойчивости стабилизатора скорости, а него введены частотно-фазовый дискриминатор и два элемента ИЛИ-НЕ, причем первый вход частотно-фазового дискриминатора соединен с выходом старшего .разряда первого счетчика, второй вход |С выходом импульсного датчика скорости и тактовым входом регистра,первый выход - с первым входом первого элемента ИПИ-НЕ,второй выход - с первым входом второго элемента, ИЛИ-НЕ, к выходу которого подключен управ ляющий вход электронного ключа,второй вход второго элемента ИЛИ-НЕ соединен с выходом первого элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого подключен к выходу компаратора кодов, а генератор задающей частоты подключен к счетному входу первого Счетчика,

Изобретение относится к системам автоматического регулирования скорости и направлено на повышение быстродействия в пускотормозных режимах, точности и помехоустойчивости. Стабилизатор скорости электродвигателя содержит генератор 1 задающей частоты, первый счетчик 2, регистр 3, компаратор кодов 4, генератор 5 тактовой частоты, второй счетчик 6, частотно-фазовый дискриминатор 7, первый 8 и второй 9 элементы ИЛИ-НЕ, импульсный датчик скорости 10, электронный ключ 11, электродвигатель 12. Частотно-фазовый дискриминатор 7 и два элемента ИЛИ-НЕ 8 и 9 образуют частотный канал В1у1юченный параллельно фазовому, что позволяет одновременно анализировать сигналы f и f и в зависимости от их соотношения без запаздывания переходить от частотного сравнения ,к фазовому и обратно. 1 ил. СЛ