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

/

-И

00

о

4i

to

00

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах стабилизации скорости ротора электродвигателя. Цель изобретения - уменьшение времени пуска и повьшение точности стабилизации. Электропривод содержит последовательно соединенные генератор тактовых импульсов (ГТИ) 3, стробируемый усилитель (СУ) 4, формирователь 5 пилообразного напряжения, дискриминатор 6 и ключевой усилитель 2, выход, которого подключен к электродвигате - лю (ЭД) 1 и к другому входу СУ 4. ГТИ 3 снабжен дополнительным входом, подключенным к выходу устройства выборки-хранения (УВХ) 7. Сигнал с выхода СУ 4 поступает на информационный вход УВХ 7, выходной сигнал которого поступает на управляющий вход ГТИ 3, увеличивая его частоту. С увеличением угловой скорости ротора ЭД 1 напряжение на выходе УВХ 7 возрастает, при этом возрастает крутизна преобразования ЭДС в длительность импульсов и повышается точность стабилизации. 2 ил. (Л

10

20

11394387

Изобретение относится к электро- . технике и может быть использовано в устройствах, требующих поддержания стабильной скорости ротора электродвигателя.

Цель изобретения - уменьшение времени пуска и повьппение точности стабилизации скорости вращения электродвигателя.

На фиг. 1 приведена структурная схема электропривода , на фиг, 2 - временные диаграммы для установившегося и пускового режима работы электропривода.

Электропривод постоянного тока содержит электродвигатель 1, якорная обмотка которого через ключевой усилитель 2 подключена к.источнику питания и последовательно соединенные генератор 3 тактовых импульсов, стробируемый усилитель 4,формирователь 5 пилообразного напряжения и дискриминатор 6, выход которого соединен с уп- равлягацим входом ключевого усилителя 2. Второй вход дискриминатора 6 подключен к входу стробируемого усилителя 4, вторым входом соединенным с выходом ключевого усилителя 2.

Кроме того, электропривод содержит устройство 7 выборки-хранения, один вход которого соединен с выходом генератора 3 тактовых импульсов, а второй - с выходом стробируемого усилителя 4. Генератор 3 тактовых им-35 пульсов снабжен дополнительным входом, подключенным к выходу устройства 7 выборки-хранения.

Электропривод работает следующим образом.40

Генератор 3 тактовых импульсов вырабатывает импульсы 8 (фиг. 2), которые поступают на управляющий вход стробируемого усилителя 4 и на упи в момент сравнения его с порогом 10 дискриминатора 6 последний срабатывает и включает ключевой усилитель 2. Чем больше частота вращения ротора электродвигателя 1, тем боль ше его электродвижущая сила, тем от большего значения спадает напряжение 9 на выходе формирователя 5 пилообразного напряжения и, следова тельно, тем меньше длительность импульса 11 (фиг. 2) на выходе дискриминатора 6, в течение которого п дается питающее напряжение на элект родвигатель 1. Таким образом, осуще ствляется стабилизация скорости вра щения ротора электродвигателя 1.

Сигнал с выхода стробируемого ус лителя 4 поступает на информационнь вход устройства 7 выборки-хранения, на управляющий вход которого поступ ет тактовый импульс 8 с генератора Поскольку информация в устройстве 7 записьтается только под воздействи- 25 ем управляющего импульса 8 (выборка то сигнал на его выходе в режиме хр нения будет равен сигналу на выходе стробируемого усилителя 4 в момент окончания тактового импульса 8, т.е. электродвижущей силе (и пропорционален скорости вращения ротора электродвигателя 1). Выходной си нал с устройства 7 выборки-хранения поступает на управлякщий вход генератора 3 тактовых импульсов и увели чивает его частоту.

В начале пуска угловая скорость вращения ротора близка к нулю и час тота генератора 3 минимальна. При этом длительность тактового импульса 8 (фиг. 2) достаточна для точного измерения скорости (электрически переходньй процесс в цепи якоря ус30

равляющий вход дискриминатора 6 уста-45 певает затухать), что обеспечивает

навливая на его входе нулевой сигнал, который отключает ключевой усилитель 2. Поскольку в этот момент внешнее напряжение с электродвигателя 1 снято, то на нем возникает напряжение, равное электродвижущей силе, которая пропорциональна частоте вращения ротора. Это напряжение через включенный стробируемый усилитель 4 поступает на формирователь 5 пилообразного напряжения. По окончании тактового импульса 8 напряжение 9 (фиг. 2) на выходе формирователя 5 пилообразного напряжения начинает линейно спадать.

0

0

5

5

0

и в момент сравнения его с порогом 10 дискриминатора 6 последний срабатывает и включает ключевой усилитель 2. Чем больше частота вращения ротора электродвигателя 1, тем больше его электродвижущая сила, тем от большего значения спадает напряжение 9 на выходе формирователя 5 пилообразного напряжения и, следовательно, тем меньше длительность импульса 11 (фиг. 2) на выходе дискриминатора 6, в течение которого подается питающее напряжение на электродвигатель 1. Таким образом, осуществляется стабилизация скорости вращения ротора электродвигателя 1.

Сигнал с выхода стробируемого усилителя 4 поступает на информационньш вход устройства 7 выборки-хранения, на управляющий вход которого поступает тактовый импульс 8 с генератора 3. Поскольку информация в устройстве 7 записьтается только под воздействи- 5 ем управляющего импульса 8 (выборка), то сигнал на его выходе в режиме хранения будет равен сигналу на выходе стробируемого усилителя 4 в момент окончания тактового импульса 8, т.е. электродвижущей силе (и пропорционален скорости вращения ротора электродвигателя 1). Выходной сигнал с устройства 7 выборки-хранения поступает на управлякщий вход генератора 3 тактовых импульсов и увеличивает его частоту.

В начале пуска угловая скорость вращения ротора близка к нулю и частота генератора 3 минимальна. При этом длительность тактового импульса 8 (фиг. 2) достаточна для точного измерения скорости (электрический переходньй процесс в цепи якоря ус0

минимальное время пуска электродвигателя. С увеличением угловой скорости ротора электродвигателя 1 напряжение на выходе устройства 7 выборки-хранения возрастает, что вызывает увеличение частоты генератора 3 и уменьшение длительности тактовых импульсов 8. При этом возрастает крутизна преобразования электродвижущей силы в длительность импульсов 11 (фиг. 2) и, тем самым, повьшгаетг ся точность стабилизации угловой скорости вращения ротора двигателя в установившемся режиме. .

Формула изобретения

Электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, якорная обмотка которого через ключевой усилитель подключена к источнику питания, последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, строби- руемый усилитель, формирователь пилообразного напряжения и дискримина- тор, выход которого соединен с управляющим входом ключевого усилителя, а второй вход - с входом стробируе- мого усилителя, вторым входом подключенным к выходу ключевого усилителя, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени пуска и повьпиения точности стабилизации скорости вращения, в него введено устройство выборки-хранения, генератор тактовых импульсов снабжен дополнительным входом для подключения к выходу устройства выборки-хранения, один вход которого.соединен с выходом стробируемого усилителя, а второй - с выходом генератора тактовых импульсов.

фиг. 2