Устройство для регулирования тока якоря микромашины постоянного тока Советский патент 1988 года по МПК H02P5/06 G01R19/22 

оо со

00

о

ел

со

Фи

10

15

20

Изобретение относится к электромеханике и может быть использовано в системах управления микромашинами постоянного тока.

Цель изобретения - повышение динамической точности путем уменьшения задержки сигнала в цепи обратной связи и упрощение.

На фиг.1 приведена структурная схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы, пояснягацие его работу

Устройство для регулирования тока якоря микромашины постоянного тока содержит регулирующий транзисторный мост 1, первая диагональ которого подключена к шинам 2 и 3 постоянного напряжения. Во вторую диагональ моста 1 подключены соединенные последовательно якорь микромашины постоянного тока и шунт 5, выводы которого подключены также к входу блока 6 выделения среднего значения последовательности импульсов напряжения, который содержит трансформатор 7. К пер- 25 вому и второму управляющим входам моста 1 подключены выходы соответственно первого 8 и второго 9 оптронов. К выходу генератора 10 пилообразного напряжения подключен первый вход первого компаратора 11. Выходы блока 12 вьщеления модуля и блока 13 сигнатуры подключены к входной шине 14. Выход блока 12 подключен к второму входу первого компаратора 11, выход которого соединен с первым входом первого 35 элемента И-НЕ 15, входом инвертора 16 и первым входом второго элемента И-НЕ 17., второй вход которого подключен к выходу блока 13 сигнатуры. Выход второго элемента И-НЕ 17 соединен с вто рым входом первого элемента И-НЕ 15 и входом второго оптрона 9. Выход первого оптрона 8 подключен к выходу первого элемента И-НЕ 15. Выход инров 22 и 23 прямого и двух силовых транзисторов 24 и 25 обратного типов проводимости, а также двух управляющих транзисторов 26 и 27. Силовые транзисторы 22-25 разного типа проводимости расположены в противоположных плечах моста 1. Эмиттеры силовых транзисторов 22 и 23, 24 и 25 одного и того же типа проводимости соединены между собой. Эмиттер и коллектор каждого из управляющих транзисторов 26 и 27 включены между базами силовых транзисторов 22 и 25, 23 и 24, включенных в противоположные плечи моста 1. Эмиттерный переход каждого из управляющих транзисторов 26 и 27 соединен согласно с эмиттерным переходом одного из соединенных с ним силовых транзисторов. Базы управляющих транзисторов 26 и 27 являются входами транзисторного моста 1.

Цепь обратной связи в устройстве может быть замкнута через сумматор 28,, к первому входу которого подключен выход запоминающего элемента 20, к второму входу - источник управляющего напряжения (не показан) и выход через корректирующее звено 29 подключен к входной шине 14.

Устройство для регулирования тока якоря микромашины постоянного тока работает следующим образом.

Входное напряжение с шины 17 поступает на блок 12, который формирует на выходе напряжение, равное входному по абсолютной величине (фиг.2а). Блок 13 формирует на выходе из входного напряжения сигнатурный сигнал, уровень которого равен, например, логи- - ческой единице при положительной полярности входного напряжения и логическому нулю - при отрицательной полярности указанного напряжения (фиг.2б). Генератор 10 пилообразного

30

вертора 16 через соединенные последо- 5 напряжения вместе с компаратором 11 вательно блок 18 задержки и второй преобразуют выходное напряжение бло- Компаратор 19 подключен к у.правляюще- ка 12 в широтно-модулированные им- му входу блока 6, к выходу которого пульсы (фиг.2в), а элементы И-НЕ 15 подключен запоминающий элемент 20. и 17 в зависимости от вида сигнала Блок 6 выполнен в виде трансформа-50 на выходе блока 13, т.е. в зависимос10

15

20

2535ров 22 и 23 прямого и двух силовых транзисторов 24 и 25 обратного типов проводимости, а также двух управляющих транзисторов 26 и 27. Силовые транзисторы 22-25 разного типа проводимости расположены в противоположных плечах моста 1. Эмиттеры силовых транзисторов 22 и 23, 24 и 25 одного и того же типа проводимости соединены между собой. Эмиттер и коллектор каждого из управляющих транзисторов 26 и 27 включены между базами силовых транзисторов 22 и 25, 23 и 24, включенных в противоположные плечи моста 1. Эмиттерный переход каждого из управляющих транзисторов 26 и 27 соединен согласно с эмиттерным переходом одного из соединенных с ним силовых транзисторов. Базы управляющих транзисторов 26 и 27 являются входами транзисторного моста 1.

Цепь обратной связи в устройстве может быть замкнута через сумматор 28,, к первому входу которого подключен выход запоминающего элемента 20, к второму входу - источник управляющего напряжения (не показан) и выход через корректирующее звено 29 подключен к входной шине 14.

Устройство для регулирования тока якоря микромашины постоянного тока работает следующим образом.

Входное напряжение с шины 17 поступает на блок 12, который формирует на выходе напряжение, равное входному по абсолютной величине (фиг.2а). Блок 13 формирует на выходе из входного напряжения сигнатурный сигнал, уровень которого равен, например, логи- ческой единице при положительной полярности входного напряжения и логическому нулю - при отрицательной полярности указанного напряжения (фиг.2б). Генератор 10 пилообразного

30

Изобретение относится к электромеханике и может быть использовано в системах управления микромашинами постоянного тока. Цель изобретения - повышение динамической точности - достигается путем уменьшения задержки сигнала в цепи обратной связи. Для этого в устройство дополнительно введены блок 12 вьщеления модуля, блок 13 сигнатуры, логические элементы И-НЕ 15 и t7, инвертор 16, блок 19 задержки и запоминающий элемент 20, а блок 6 вьделения среднего значения последовательности импульсов напряжения выполнен в виде трансформатора 7. Кроме того, устройство содержит регу- ЛИРУЮ1ЦИЙ транзисторный мост 1, шины 2 и 3 постоянного напряжения, якорь 4 микромашины постоянного тока, шунт 5, оптроны 8 и 9, генератор 10 пилообразного напряжения, компараторы 11 и 19, входную шину 14. При необходимости автоматического управления микромашиной выходное напряжение элемента 20 может сравниваться с управлянщим напряжением в сумматоре 28, а результат сравнения через корректируницее звено 29 может быть подан на входную шину 14. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. i (Л С

тора 7, первичная обмотка которого является входом блока 6, а вторичная обмотка подключена к информационному входу управляемого ключа 21, выход и управляющий вход которого являются соответственно выходами и входом блока 6.

Регулирующий транзисторный мост 1 выполнен из двух силовых транзистоти от полярности входного напряжения, подают широтно-модулированные импульсы на первый или второй управляющие входы транзисторного моста 1 соответ- ственно через первый 8 или второй 9 оптроны, обеспечивающие гальваническую развязку между цепями управления и силовыми цепями. Б зависимости от подачи сигнала на базу транзистора 26

313

или 27 отпираются пары транзисторов 23 и 24 или 22 и 25 моста 1 на время длительности широтно-модулированных импульсов. При этом к якорю микромашины 4 прикладываются импульсы напряжения положительной или отрицательной полярности в зависимости от полярности напряжения на шине 14. Через якорь микромашины 4 и шунт 5 протекают импульсы тока (фиг.2д). Шунт 5 преобразует их в импульсы напряжения, которые подаются на вход блока 6 выделения среднего значения. Выходное напряжение с компаратора 11 подается через инвертор 16, формирующий импульсы в паузах между широтно-модули- рованными импульсами (фиг.2е) и блок 18 задержки, обеспечивающий задержку

по времени (фиг.2ж), на второй компа-20 Деления среднего значения последова- ратор 19, формирующий импульсы (фиг.2е), управляющие блоком 6. В блоке 6 входные импульсы, соответствующие импульсам тока якоря микромательности импульсов напряжения выполнен Б виде трансформатора, первичная обмотка;-которого является входом блока выделения среднего значения послешины 14, проходят через трансформатор 25 довательности импульсов напряжения.

При необходимости автоматического управления микромашиной выходное напряжение запоминающего элемента 20 может сравниваться с управляющим напряжением в сумматоре 28 а результат сравнения через корректирующее звено 29 может быть подан на входную шину 14.

Формула изобретения

и пгунт, выводы которого подключены также к входу блока выделения среднего значения последовательности импульсов напряжения с трансформатором в его составе, первый и второй оптро- ны, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами моста, генератор пилообразного напряжения, выход которого подключен к первому входу первого компаратора, второй компаратор, отличающееся- тем, что, с целью упрощения и повышения динамической точности, в него дополнительно введены блок выделения модуля, блок сигнатуры, первый и второй логические элементы И-НЕ, инвертор, блок задержки и запоминакяций элемент, а блок выДеления среднего значения последова-

тельности импульсов напряжения выполнен Б виде трансформатора, первичная обмотка;-которого является входом блока выделения среднего значения после

вторичная обмотка подключена к информационному входу управляемого ключа, выход и управлякщий вход которого являются соответственно выходом и уп- равляющим входом блока вьзделения

среднего гначения последовательности импульсов.напряжения, входы блока выделения модуля и блока сигнатуры соединены и являются входом устройства, выход блока вьщеления модуля подклю- чен к второму входу первого компаратора, выход которого соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, входом инвертора и первым входом второго элемента И-НЕ, второй вход которого подключен к выходу блока сигнатуры, а выход к второму входу первого элемента И-НЕ и входу первого оптро- на, вход второго оптрона подключен к выходу первого элемента И-НЕ, выход инвертора через соединенные последовательно блок задержки и второй компаратор подключен к управляющему входу блока выделения среднего значения последовательности импульсов напряжения, к выходу которого подключен запоминающий элемент.

2. Устройство ПОП.1, отличающееся тем, что регулирукнций транзисторньш мост выполнен из двух силовых транзисторов прямого и двух силовых транзисторов обратного типов проводимости, а также двух управляеMiiix транзисторов, причем, силовые т} анзисторы разного типл проводимости расположены в противоположных плечах моста, эмиттеры силовых транзисторов одинакового типа проводимости соединены между собой, эмиттер и коллектор каждого из управляющих транзисторов включены между базами силовых транзисторов, включенных в противоположные плечи моста, эмиттернын переход .каждого из управляющих транзисторов включен согласно с эмиттерным перехо-. дом одного из соединенных с ним силовых транзисторов, а базы дополнительных транзисторов являются входами регулирующего транзисторного моста.