Способ фазирования электроприводов в повторно-кратковременных режимах работы Советский патент 1987 года по МПК H02P7/68 

113

Изобретение относится к электроприводу синхронно-синфазного вращения и предназначено для измерения углового рассогласования вращающихся валов и фазирования электроприводов в пов- торно-кратковременных режимах работы.

Цель изобретения - повышение быстродействия и точности фазирования электроприводов.

На фиг,1 изображена схема устрой- ства, реализующего предлагаемый способ фазирования; на фиг,2 - временные диаграммы работы- устройства.

Устройство содержит модулятор 1, установленный на валу ведущего дви- гателя 2, коммутатор 3, одними входами связанный с выходами модулятора 1, которые являются входами формирователей 4-7 систему 8 управления фазой поворота модулятора 9, установленного на валу ведомого двигателя 10. Входы формирователей 4-7 через модулятор 9 связаны через бл.оки 11, 12 вычитания с вторыми входами коммутатора 3. Модуляторы 1 и 9 могут быть вьшолнены,. например, барабанного типа с одинаковым числом прозрачных и непрозрач- ных равной ширины. Формирователи представляют собой преобразователи, предназначенные для передачи одной опорной последовательности импульсов, формируемых в функции часто- ты вращения и фазы ведущего двигателя 2 на вход модулятора 9 -ведомого двигателя 10 без ограничений на про- странственное расположение обоих двигателей. Например, при использовании в качестве опорной последовательности импульсов световых импульсов, формирователи 4-7 преобразуют световые им- пульсы в световые импульсы, идентичные опорным. Возможный вариант схемы формирователя со световыми опорными импульсами может содержать последовательно соединенные фотодиод, уси- литель и светодиод.

Блоки 11, 12 вычитания могут быть реализованы на дифференциальном усилителе.

Модулятор 1 обеспечивает получение на выходе двух пар сигналов х, -х и Xj-Xy, в каждой из которых сигналы изменяются по линейному закону ив противофазе, а сигналы обоих пар :; сдвигаются по фазе друг относительно друга на половину интервала линейности сигнала в любой из пар.

642

Пусть, например5 при X, К ,

X,

к Сч - Ч, )

X, к ((,- ) х, К (Ч /2 - Ч, ), (1) где К, Ч - конструктивные постоянные; If - угол поворота вала ведущего двигателя 2; Ц - фазовые рассогласования

электроприводов.

Формирователи 6 и 7, блок 12 вычитания образуют второй канал измерения, принцип действия которого аналогичен каналу, реализованному на блоках 4, 5 и 11. Поэтому дальнейщее изложение будем вести применительно К одному каналу на блоках 4, 5, 11.

Сигналы X , и Xg с помощью формирователя 4 и 5 преобразуются в идентичные сигналы на входе модулятора 9, которые модулируются последним по линейному закону и в противофазе X,- x,f, X, ( с, );..

« -i

где fj и f - модулирующие функции

модулятора 9 или с учетом (1)

X К - Ц , ) ; х К(Ч -Ч , )-Ч,, , (2) где Ч угол поворота ведомого вала. Вычитание сигнатгов х , х осуществляется блоком 11 вычитания, выходной сигнал которого х оказывается пропорциональным фазовому рассогласованию электроприводов

или с учетом (2)

9 5 6 K(tf, -% ).

(3

Справедливость соотношения (3) ограничена интервалом линейности сигналов X , - за вьиетом удвоенного значения фазового рассогласования. Поэтому для получения сигнала управления независимо от величины углов поворота фазируемых валом предусмотрен коммутатор 3j дтравляемьй вькод- ными сигналами модулятора 1.

Выходной сигнал коммутатора 3. используется для замыкания системы 8 управления ведомым двигателем 10 по фазовому рассогласованию электроприводов.

Принцип действия коммутатора 3 и способа формирования сигнала управления X иллюстрируется временными диаграммами на фиг.2.

За счет линейной модуляции сигналов X - X сигналы х - х„ изменя чDM

313041

ются с удвоенной частотой и при синфазном вращении электродвигателей имеют в четыре р.аза меньшие амплитудные значения,- чем исходные сигналы

, - .5

При наличии несинфазности л ч сигналы X - х„ также изменяются с удЬ о

военной частотой, но амплитудные значения их в пределах периода уже не постоянные, а зависят от величинылЧ . JO

При этом оказывается, что разностные сигналы X g и х имеют трапецеидальную форму, а их амплитудные значения пропорциональны фазовому рассо- гласованию лЧ . Это позволяет выбрать такие уровни а-а, б-б переключения коммутатора 3, при которых независимо от величины угла поворо уа обоих электроприводов величина сигнала управ- ления X и его знак будут однозначно определяться величиной и знаком фазового рассогласования электродвигателей.

Таким образом, данный способ позволяет непрерывно измерять величину и знак фазового рассогласоващ1я независимо от величины частоты вращения электродвигателей, что позволяет обес-30 печить фазирование их в повторно- кратковременных режимах работы.

44

Формула изобретения Способ фазирования электроприводов в повторно-кратковременных режимах работы, по которому onopHt ie импульсы формируют в функции частоты вращения и фазы вращения ведущего электродвигателя, модулируют полученные импульсы в функции частоты вращения и фазы вращения ведомого электродвигателя, сравнивают модулированные импульсы и результат сравнения используют для управления ведомым электродвигателем, о т л и - ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения быстродействия и точности фазирования электроприводов, опорные импульсы формируют в виде двух пар сигналов, модулированных по линейному закону и в противофазе, сдвигают сигналы обеих пар по фазе друг относительно друга на половину интервала линейности сигнала в любой из пар, модулируют эти сигналы, в функции частоты вращения и фазы вращения ведомого электродвигателя по линейному заказу и в противофазе,. вычитают парные сигналы, коммутируют их в зависимости от опорных импульсов и формируют сигнал управления ведомым электродвигателем, пропорциональный фазовому рассогласованию электродвигателей.

фиг.

1

cpus.Z

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для измерения углового рассогласования вращающихся валов и фазирования электроприводов. Целью изобретения является повьшение быстродействия и точности фазирования электроприводов. Данный способ позволяет непрерывно измерять величину и знак фазового рассогласования независимо от величины частоты вращения электродвигателей и обеспечивает фазирование их в повторно-кратковременных режимах работы. 2 ил. (О (Л со о 4 Oi 4