Электропривод постоянного тока Советский патент 1988 года по МПК H02P5/06 

Ю СП 0д

1.U

1 Изобретение относится к электро- |Технике и может быть использовано в автоматизированных электроприводах для стабилизации частоты вращения двигателей постоянного тока.

Цель изобретения - повьшение точ- 1НОСТИ электропривода. I На чертеже представлена структур- |ная схема электропривода постоянного тока.

I Электропривод содержит электродвигатель 1, якорной обмоткой подключенный к выходу усилителя 2 мощности Датчик 3 частоты вращения электродви гателя выходом соединен с первым входом формирователя 4 коротких им- пульсов, второй вход которого подключен к первому вькоду генератора 5 тактовых импульсов. Реверсивный счетчик 6 вычитающим входом соединен с выходом формирователя 4 коротких импульсов. Кроме того, электропривод содержит два дешифратора 7, 8, пер вый из которых выходом соединен с третьим входом формирователя 4 корот ких импульсов, и счетчик 9, вход которого соединен с третьим выходом генератора 5 тактовых импульсов, вто рым выходом подключенным к второму входу второго формирователя 10 коротких импульсов, первым входом подключенным к выходу второго дешифратора 8. Выход счетчика 9 соединен с первым входом блока 11 сравнения кодов, второй вход которого подключей к выходу реверсивного счетчика 6 и входам первого и второго дешифраторов. Выход второго формирователя 10 коротких импульсов соединен с входом сложения реверсивного счетчика. Выход блока 11 сравнения кодов подключен к входу усилителя 2 мощности.

Электропривод постоянного тока работает следующим образом.

Требуемая частота вращения двигателя 1 задается частотой со второго выхода генератора тактовых импульсов 5, поступающей через формиро в атель короткого импульса 10 на вход сложения реверсивного счетчика 6. Код реверсивного счетчика 6 начинает быстро увеличиваться. Преобразование кода реверсивного счетчика 6 в длительность широтно-икпульсного сигнала, поступающего через усилитель мощности 2 на управление двигателем t, осуществляется блоком 11 сравнения кодов, на один вход которого

10

0

5

5

0

5

0

5

0

5

поступает код реверсивного счетчика 6, а на другой - периодически возрастающий код со счетчика импульсов 9. На выходе счетчика импульсов 9 образуется код, соответствующий количеству импульсов, непрерывно поступающих на его вход с генератора тактовых импульсов 5. При полном заполнении счетчика импульсов 9 он сбрасывается в нулевое состояние, при этом и код его изменяется от максимального значения до нулевого, и цикл повторяется снова.

Емкость счетчика импульсов 9 выбирается равной емкости реверсивного счетчика 6, в этом случае при максимальном значении кода реверсивного счетчика 6 неравенство А В (А - код реверсивного счетчика 6, В - код счетчика импульсов 9) будет выполняться в течение всего периода следования кодовой информации В, а это обуславливает сохранение высокого уровня на выходе блока 11 сравнения кодов в .течение всего периода и постоянное подключение двигателя 1 к питающей сети. При уменьшении кода реверсивного счетчика 6 неравенство А В будет выполняться лишь в части периода следования кодовой информации В, а следовательно, на выходе блока 11 сравнения кодов образуется импульсный сигнал, длительность которого пропорциональна коду реверсивного счетчика 6. Таким образом, за счет непрерывного сравнения текущих значений кодов А и В на выходе блока 11 сравнения кодов образуется широтно-импульсный сигнал, длительность которого пропорциональна текущему значению кода реверсивного счетчика 6,

В результате сложения реверсивным счетчиком 6 импульсов код его непрерывно растет, пропорционально увеличивается длительность импульса с выхода блока 1.1 сравнения кодов, и двигатель 4 начинает разгоняться. Импульсы обратной связи с частотой fgj, с датчика 3 частоты вращения поступают на вход формирователя 4 коротких импульсов, на выходе которого после поступления каждого импульса частоты fgj. формируется один короткий импульс, совпадающий по времени с импульсом с первого выхода генератора тактовых импульсов 5. Импульсы частот с первого и второго выходов

Генератора тактовых импульсов 5 сдвинуты друг относительно друга, что исключает одновременное появление импульсов частот fo и f на входах реверсивного счетчика 6. Импульсы частоты fog поступают на вход вычитания реверсивного счетчика 6, на котором непрерывно происходит сравнение опорной частоты f и частоты обратной связи f. В установившемся режиме устанавливается равенство fg fo(. и код реверсивного счетчика 6 ке изменяется. Поэтому длительность импульса с выхода блока jj 11 сравнения кодов в установившемся режиме постоянна.

В переходных режимах в системе возможно возникновение такого режима, когда fо foe или f если f f , возможна запись в реверсивном счетчике 6 максимального кода. При этом условии на выходе дешифратора 8 создается такой уровень выходного сигнала, при котором формирователь 10 короткого импульса запирается, и импульсы частоты ft, на вход сложения частоты реверсивного счетчика 6 не проходят, что исключает его переполнение, а следовательно, и возможность изменения его кода от максимального до минимального при поступлении следующего импульса частоты fо. Следующий импульс частоты f(3 уменьшает значение кода реверсивпоявляется уровень, при котором формирователь 4 открыт и вновь rtpo- изводится сравнение частот fg и f. Таким образом, основное достоинство электропривода состоит в высокой динамической точности стабилизации частоты вращения двигателя, которая достигается тем, что длительность 0 формируемого широтно-импульсного сигнала пропорциональна текущему значению кода реверсивного счетчика, на котором непрерьшно происходит сравнение опорной частоты и частоты обратной связи с датчика скорости.

25

Формула изобретения

Электропривод постоянного тока, В случае,2Q содержащий электродвигатель, якорная обмотка которого подключена к выходу усилителя мощности, датчик частоты вращения электродвигателя, выходом соединенный с первым входом формирователя коротких импульсов, второй вход которого подключен к первому выходу генератора тактовых импульсов, реверсивный счетчик, вход вычитания которого соединен с выходом формирователя коротких импульсов, и счетчик, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точности электропривода, в него введены второй формирователь коротких импульсов, два дешифратора и блок срав30

ного счетчика 6, на выходе дешифратора 8 устанавливается уровень, при котором формирователь 10 короткого импульса открывается, и происходит дальнейшее сравнение частот f и f,

В случае, если

.

осс реверсивном счетчике 6 записывается минимальный код, при котором на выходе дешифратора 7 появляется такой уровень, при котором запирается форми35 нения кодов, первьй формирователь коротких импульсов и генератор тактовых импульсов снабжены третьими выводами, соединенными, соответственно с выходом первого дешифратора, и входом счетчика, выходом подключенного к первому входу блока сравнения кодов, второй вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика и входами первого и второго

40

рователь 4 короткого импульса, и им- дешифраторов, выход второго дешифраjj

410256

появляется уровень, при котором формирователь 4 открыт и вновь rtpo- изводится сравнение частот fg и f. Таким образом, основное достоинство электропривода состоит в высокой динамической точности стабилизации частоты вращения двигателя, которая достигается тем, что длительность 0 формируемого широтно-импульсного сигнала пропорциональна текущему значению кода реверсивного счетчика, на котором непрерьшно происходит сравнение опорной частоты и частоты обратной связи с датчика скорости.

25

2Q

2Q

30

Электропривод постоянного тока, Q содержащий электродвигатель, якорная обмотка которого подключена к выходу усилителя мощности, датчик частоты вращения электродвигателя, выходом соединенный с первым входом формирователя коротких импульсов, второй вход которого подключен к первому выходу генератора тактовых импульсов, реверсивный счетчик, вход вычитания которого соединен с выходом формирователя коротких импульсов, и счетчик, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точности электропривода, в него введены второй формирователь коротких импульсов, два дешифратора и блок срав5 нения кодов, первьй формирователь коротких импульсов и генератор тактовых импульсов снабжены третьими выводами, соединенными, соответственно с выходом первого дешифратора, и входом счетчика, выходом подключенного к первому входу блока сравнения кодов, второй вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика и входами первого и второго

0

дешифраторов, выход второго дешифра

Изобретение относится к электротехнике и м.б. использовано в автоматизированных электроприводах для стабилизации частоты вращения двигателей постоянного тока. Цель изобретения - повьшение точности электропривода. Электропривод содержит двигатель 1 с датчиком 3 частоты вращения. Требуемая частота вращения задается генератором 5 тактовых импульсов. Реверсивный счетчик 6 на входе сложения подсчитывает число поступаю- щих импульсов от генератора 5 через формирователь 4. Код реверсивного счетчика 6 преобразуется в блоке 11 сравнения кодов в широтно-импульсный сигнал, поступающий через усилитель 2 мощности на управление двигателем. На другой вход блока 11 поступает периодически возрастающий код счетчика 9. Оба кода непрерьшно сравниваются. В переходных режимах за счет введения дешифраторов 7, 8 удается избежать переполнения реверсивного счетчика 6, так как на выходе дешиф ратора 7 (8) при максимальном (минимальном) коде реверсивного счетчика 6 создается уровень сигнала, при к-ром формирователь 4(10) запирается, пока не уменьшится (увеличится) код счетчика 6, 1 ил. i

пульсы частоты f не проходят на вычитающий вход реверсивного счетчика 6, что исключает скачкообразное изменение кода реверсивного счетчика от минимального к максимальному. Следующий импульс частоты f, увеличивает значение кода реверсивного счетчика 6,- на выходе дешифратора 7

тора подключен к первому входу, рого формирователя коротких импульсов, второй вход которого соединен с вторым выходом генератора тактовых импульсов, а выход - к входу сложения реверсивного счетчика, выход блока сравнения кодов подключен к входу усилителя мощности.