Электропривод постоянного тока Советский патент 1988 года по МПК H02P5/16 

со

О5

сл

00 1чЭ

сл

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах, требующих поддержание стабильной частоты вращения нагрузки. Целью изобретения является сокращение времени переходного процесса при пуске и упрощение устройства. Устройство содержит генератор 7 тактовых импульсов, подключенный через делитель 8 частоты к входу одновибратора. Реверсивный счетчик 11 подключен через цифроаналоговый преобразователь 12 к , входу схемы 5 сравнения. К второму входу схемы 5 сравнения через ключ 4, управляемый одновибратором 9, подается напряжение от электродвигателя 1 . В устройстве изменение ошибки по скорости производится с высокой частотой, независимо, от величины скорости. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. ш (Л

г/е. /

Изобретение относится к электро- технике и может быть использовано в устройствах, требующих поддержания стабильной частоты вращения нагрузки

Целью изобретения является сокращение времени переходного процесса при пуске, упрощение устройства и по вышение надежности.

На фиг.1 представлена структурная схема электропривода на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Электропривод (фиг.1) содержит электродвигатель 1, последовательно соединенные импульсньй модулятор 2, ключевой усилитель 3 мощности, выход которого подключен к электродвигателю 1 и к входу ключа 4, выход которого подключен к входу схемы 5 сравнения. Кроме того, электропривод содержит также коммутатор 6 и последовательно соединенные генератор 7 тактовых импульсов, делитель 8 частоты, одновибратор 9, схему 10 совпадения, реверсивный счетчик 11 и цифроанало- говый преобразователь 12, выход которого подключен к другому входу схемы 5 сравнения, выход которой подключен к другому входу схемы 10 совпадения, первый вход которой подключен также к управляющему входу ключа 4 и к первому входу коммутатора 6, второй вход которого подключен к выходу генератора 7 тактовых импульсоВ , при этом второй выход делителя 8 частоты подключен к третьему входу коммутатора 6, выход которого подключен к тактовому входу реверсивного счетчика 11, выход которого подключен также к первому входу импульсного модулятора 2 J другой вход которого подключен к второму вьЕходу одновибратора 9.

Импульсный модулятор 2 вьтолнен в виде D-триггера, тактовьш вход которого С подключен к выходу старшего разряда реверсивного счетчика 11, вход R подключен к инверсному выходу одновибратора а информационньш вход D - к шине питания.

На фиг.2 обозначено: U7 - сигнал на выходе генератора 7 тактовых импульсов; Ug, Ug - сигналы соответственно на первом и втором выходах делителя 8 частотыj Ug , 9 сигналы соответственно на первом и втором выходах одновибратора 9; U - напряжение на выходе ключа 4; U 4 напряжение на выходе дифроаналогового преобразователя 12-, и - напряжение на выходе импульсного модулятора 2, Uj - сигнал на выходе коммутатора 6; U - сигнал на выходе схемы 5 сравнения. Электропривод работает следующим образом.

При включении устройства импульсньй сигнал и (фиг.2) с выхода генератора 7 поступает на вход делителя 8 частоты. Сигналом Ug с выхода последнего по его заднему фронту запускается одновибратор 9. Сигнал с его первого выхода Ug включает ключ Л,

а со второго Ug - отключает импульсный модулятор 2 и, следовательно, усилитель 3 мощности. При отключенном усилителе 3 мощности напряжение ЭДС электродвигателя 1, пропорциональное

скорости вращения, через открытьй

ключ 4 поступает на первый вход схемы 5 сравнения (сигнал U ) , на второй вход которой поступает сигнал U,, с выхода цифроаналогового преобразователя 12, преобразующего состояние реверсивного счетчика 11 в соответ- ствуюш 1Й аналоговьм сипнал.

На тактовьш вход реверсивного счетчика 11 с выхода коммутатора 6

поступает либо сигнал U-, с выхода генератора 7, либо импульсы Ug со второго выхода делителя 8 частоты в зависимости от уровня сигнала на его управляющем входе, подключенном к выходу одновибратора 9. Во время действия импульса и а на тактовьш вход счетчика 11 поступают импульсы Uy с выхода генератора 7, а на управляющий вход счетчика 11 с выхода схемы 10

совпадения пос тупает сигнал Uj, равный логической единице, поскольку сигнал и с выхода ключа 4 больше сигнала U, с выхода цифроаналогового преобразователя 12. С каждым импульсом генератора 7 состояние счетчика 11 увеличивается и, соответственно, возрастает напряжение на выходе преобразователя 12. Как только напряжение и IJ на выходе преобразователя 12 превьш1ает напряжение U с выхода ключа 4, срабатывает схема 5 сравнения, которая через схему 10 совпадения переключает счетчик 11 в реверсивный режим. Следуюш;им импульсом генератора 7 счетчик 11 уменьшает свое состояние на единицу. Если при этом напряжение на выходе преобразователя 12 (станет меньше, чем напряжение U 4. с выхода ключа 4, схема 5 сравнения

опять переключает счетчик 11 на прямой счет. Таким образом, в конце импульса и , напряжение и, на выходе преобразователя 12 с точностью до шага дискретизации будет равно напряжению и, равному ЭДС двигателя и пропорциональному угловой скорости вращения ротора, т.е. в счетчике 11 записано число, пропорциональное угловой скорости ротора.

По

окончании импульса U нулевой уровень с выхода одновибратора 9 устанавливает счетчик 11 в реверсивный режим и переключает коммутатор 6. С каждым импульсом U с выхода делиD

теля 8, поступающим через коммутатор 6, состояние счетчика 11 уменьшается на единицу. Как только счетчик 11 обнуляется, сигнал с его старшего разряда включает импульсньй модулято 2. При этом включается ключевой усилитель 3 мощности, с выхода которого к электродвигателю 1 прикладьшается питающее напряжение. С увеличением угловой скорости ротора электро ви- гателя 1 напряжение U, равное его ЭДС, растет, а длительность импульса

и..

ся.

питающего напряжение, уменьшает- Б установившемся режиме длительность импульса 1) соответствует нагрузке электродвигателя 1.

Таким образом, в предлагаемом устройстве измерение ошибки по скорости производится с высокой частотой независимо от величины скорости, что позволяет сократить время переходных процессов. В устройстве отсутствует датчик скорости, чем достигается упрощение и повышение надежности.

0

5

0

5

0

5

0

Формула изобретения 1. Электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, последо- вательно соединенные импульсный модулятор, ключевой усилитель мощности, выход которого подключен к электродвигателю и входу ключа, выход которого подключен к входу, схемы сравнения, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени установления скорости при пуске, упрощения устройства и повьщгения надежности, в него введены коммутатор и последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, делитель частоты, одновибратор, схема совпадения, реверсивный счетчик и цифроаналоговьш преобразователь, выход которого подключен к другому входу схемы сравнения, выход которой подключен к другому входу схемы совпадения, первый вход которой подключен также к управляющему входу ключа и первому входу коммутатора, второй вход которого подключен к выходу-генератора тактовых импульсов, при этом второй выход делителя частоты подключен к третьему входу коммутатора, выход которого { подключен к тактовому входу реверсивного счетчика, выход которого подключен также к первому входу импульсного модулятора, другой вход которого подключен к второму выходу одновибратор -

.;.

lTLrmJlJlJ LrLn rLri r

J

,

ииж

Г

цзт.г