Электропривод постоянного тока Советский патент 1988 года по МПК H02P5/00 

Изобретение относится к электротехнике и может быть .использовано в электроприводах.

Целью изобретения является повыше ние надежности.

На чертеже приведена схема электропривода.

Устройство для регулирования скорости вращения электродвигателя содержит генератор 1 импульсов, последовательно соединенные блок 2 распределения импульсов, компаратор 3 и силовой ключ 4, подключенный к электродвигателю 5, датчик 6 частоты враще- НИН, расширитель 7 импульсов, два . формирователя 8 и 9, вход первого из которых соединен с выходом расширителя 7 импульсов, вход второго формирователя соединен с выходом датчика частоты вращения, элемент И 10, элемент ИЛИ 11, инвертор 12 и программируемый таймер 13 включающий три счетчика 14-16 с соответствующими входами синхронизации и управления, входы синхронизации первого 14 и второго 1 счетчиков соединены с выходом генератора 1 импульсов, входы управления первого 14 и третьего 16 счетчиков подключены к формирователю 17 логи- ческой единицы, вход управления вт.о- рого счетчика 15 и первый вход элемента И 10 соединены с выхо;;ом третьего счетчика 16, выход второго счетчика 15 подключен к входу расширителя 7 импульсов и через инвертор 12 соединен с вторым входом элемента И 1.0, выходы первого формирователя 8 и элемента И 10 соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ 11, выход второго формирователя 9 соединен с входом синхронизации третьего счетчика 16, выходы первого счетчика 14 и элемента ИЛИ 1 соединены соответственно с первым и вторым входами блока 2 распределения импульсов.

Электропривод работает следующим образом.

Первый 14 и третий 16 счетчики программируемого таймера устанавливаются в режим Генератора частоты импульсный. В первый счетчик 14 записывается коэффициент деления К, а в третий - коэффициент деления С. В этом режиме третий счетчик 16 про- граммируемого таймера делит поступающий на вход синхронизации частотный сигнал, вырабатываемый датчиком

6 .частоты, соединенным с валом исполнительного электродвигателя 5.

При этом сигнал датчика 6 частоты предварительно формируется формирователем 9. В результате на выходе третьего счетчика 16 формируется частота fy - .

Первый счетчик 14 программируемого таймера делит поступающую на его выход синхронизации частоту генератора 1 f на число К, а на его выходе формируется сигнал эталЪнной частоты

f - Н к

Частота fp сравнивается по фазе со скорректированными импульсами частоты датчика f, поступающими с элемента ИЛИ

-UK

11.

С приходом каждого импульса f компаратор 3 подключает через ключ 4 исполнительный двигатель 5 к сети, а с приходом каждого импульса часто- ты щ выдает сигнал на торможение исполнительного двигателя 5, т.е. среднее значение напряжения получается пропорционально разности фаз срав

ниваемых частот f,, и f

UK

Частота f получается изменением фазового сдвига сигнала f(j на величину, пропорциональную отключению скорости вращения вала исполнительного двигателя 5, повышая тем самым устойчивость устройства.

В установившемся режиме частоты f ц или периоды этих частот Т,Ту поэтому отклонение скорости можно выявить, сравнивая период Т измеренной частоты с периодом Т,. Для этого из периода Тц вычитается интервал времени Тд. Это необходимо для ввода в устройство начального сдвига между

f,, который необходим для вы

Д

явления отрицательной разности срав- ниваемьЬс периодов в случае увеличения скорости по сравнению с устаноившимся значением.

В установившемся режиме (f f) разность между Т и Т расширенная в KU раз, равна половине периода Т, с точностью до допустимой величины:

(TU- TO)

К

i2-6

коэффициент расширения отклонения, выбираемый из условия обеспечения устойчивой работы регулятора скорости;

G - абсолютная ошибка расширенного отклонения от середины периода эталонной частоты в установившемся режиме работы устройства. При отклонении измеренной частоты

от эталонной сдвиг по фазе частоты относительно частоты fy определяется выражением ( Т) Ко Ч „оц+Ч. где т|, - период частоты f, соответствующий; скорости вращения исполнительного двигателя со при со СО

Ч

ет

нач

IT -t2то;т.

Изменением коэффициента деления К, записанным в первом 1А счетчике программируемого таймера 13, регулируется эталонная частота f,.20

В установившемся режиме Т Тц

кт,

г

Т„ (К - Х)Т

г

Тц - Тд +ХТ ХТ ДТ,

где If. - период частоты генератора.

Следовательно, начальньй сдвиг определяется интервалом.

Значение величины X определяется из условия равной относительной ошиб- ки расширенного отклонения от середины периода эталонной частоты.

Разность TU TO вьтолняется во

втором счетчике 15 программируемого таймера 13 следующим образом. Второй счетчик 15 программируемого таймера 13 устанавливается в режиме Ждущий мультивибратор, в него записывается число K-Xj, а на вход синхронизации подаются импульсы частоты генератора 1 f,, на вход управления второго счетчика 15 поступают импульсы частоты выхода третьего счетчика 16. По переднему фронту импульса частоты f j выход второго счетчика устанавливает- ся в состояние О, а по истечении интервала времени Т навливается в состояние iiT нахождения выхода второго счетчика в состоянии 1 расширяется в К, раз расширителем 7 импульсов.

По заданному фронту расширенного импульса формирователем 8 заднего фронта формируется импульс частоты f , который через элемент ИЛИ 11 поступает на второй вход блока 2 распределения импульсов, исключающий возможность привода импульсов на входы компаратора 3 с интервалом

If (К- X) уста- 1. Время

V/,

J

,

10

15

20

25

о

35

40

.,

50

меньшим, чем разрешающая способность входных элементов компаратора 3.

Для защиты от пропадания импуль- сов при увеличении скорости по отношению к установившемуся решению используется инвертор 12 и элемент И. Если Tjj - Тд, то выход второго счетчика находится в состоянии О, следовательно, выход инвертора 12, соединенного с одним из входов элемента И 10, находится в состоянии 1 и разрешает прохождение импульса на второй вход блока 2 распределения импульсов.

Изменением коэффициента деления К первого счетчика программируемого таймера осуществляется регулирование скорости, а изменением коэффициента деления третьего счетчика - грубое. Формула изобретения

Электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, генератор импульсов, последовательно соединенные блок распределения импульсов, компаратор и силовой ключ, подключен - ный к электродвигателю, датчик частоты вращения, расширитель импульсов, два формирователя, вход первого из которых соединен с выходом расширителя импульсов, вход второго формирователя подключен к выходу датчика частоты вращения, элементы И и ИЛИ, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения надежности, в него введены формирователь логической единицы, инвертор и программируемьш таймер, включающий три счетчика с вхо- дами синхронизации и управления,входы синхронизации первого и второго счетчиков соединены с выходом генератора импульсов, входы управления первого и третьего счетчиков подключены к формирователю логической единицы, вход управления второго счетчика и первый вход элемента И соединены с выходом третьего счетчика, выход второго счетчика подключен к входу расширителя импульсов и через инвертор соединен с вторым входом элемента И, выходы первого формирователя и элемента И соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ, выход второго формирователя соединен с входом :синхрониза1 ии третьего счетчика, выходы первого счетчика и элемента ИЛИ подклк)чены соответственно к первому и второму входам блока распределения импульсов.

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено для управления электродвигателями постоянного тока. Целью изобретения является повьшение надежности. Устройство содержит таймер 13, включающий три счетчика 14, 15,16. Входы управления первого 14 и третьего 16 счетчиков подключены к формирователю 17 логической единицы. Вход управления второго счетчика 15 и первый вход элемента И 10 соединены с выходом третьего счетчика 16. В данном устройстве изменением коэффициента Деления первог.о счетчика 14 осуществляется точное регулирование скорости, а изменением коэффициента деления третьего счетчика 16 - грубое. 1 ил.