Устройство для стабилизации скорости электропривода Советский патент 1989 года по МПК H02P5/06 

4- 1

с&

СЛ

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

Целью изобретения является повышение точности устройства.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство для стабилизации скорости электропривода содержит последовательно соединенные задатчик 1 .скорости и преобразователь 2 задающего параметра в частоту. Узел 3 сравнения выполнен на цифровом компараторе. Входы узла 3 сравнения соединены соответственно с выходами первого 4 и второго 5 регистров памяти. Выход преобразователя 2 задающего параметра в частоту соединен с входом Сброс первого счетчика 6 импульсов, первый выход которого подключен к входу Разрешение записи первого регистра 4 памяти, второй выход - к входу Сброс первого суммирующего счетчика 7. Вход Разрешение счета первого суммирующего счетчика 7 через первый инвертор 8 соединен с третьим выходом и входом Разрешение счета первого счетчика 6 импульсов, тактовый вход которого объединен с тактовым входом второго счетчика 9 импульсов и первым выходом генератора 10-эталонной частоты. Второй выход генератора 10 эталонной частоты через делитель 11 частоты подключен к тактовым входам первого 7 и второго 12 суммирующих счетчиков, выходами подключенными к информационным входам соответственно первого 4 и второго 5 регистров памяти. Вход

15

ИЛИ-НЕ 17 соединен с тактовым входо реверсивного счетчика 16. Выход реверсивного счетчика 16 подключен к входу преобразователя 18 код - вре5 менной интервал и второму входу дешифратора 15, третий вход которого соединен с выходом Перенос реверсивного счетчика 16. Второй вход ло гического элемента ИЛИ-НЕ 17 подклю

0 чен к второму выходу делителя 11 ча тоты. Выход преобразователя 18 код временной интервал является выходом устройства.

Устройство работает следующим об разом.

На вход преобразователя 2 задающего параметра в частоту от эадатчи ка 1 скорости поступает сигнал, рав ный или пропорциональный скорости

20 электропривода. Преобразователь 2 преобразует выходной сигнал в непре рывную последовательность импульсов с частотой FJaA, пропорциональной заданной скорости. Значение действи

тельной скорости электропривода сни мается с импульсного датчика 14 ско рости в виде последовательности импульсов с частотой Рл, пропорционал ной мгновенной скорости. Счетчики 6

30 и 9 импульсов предназначены для выработки трех служебных импульсов, н обходимых для синхронизации работы устройства. При включении устройств с выхода преобразователя 2 на вход

35 Сброс счетчика 6 поступают импуль сы заданной частоты. Первый импульс обнуляет счетчик 6 импульсов, который начинает считать импульсы, поступающие на его тактовый вход от ге

Разрешение записи второго регистра 40 нератора 10. Частота генератора 10

ИЛИ-НЕ 17 соединен с тактовым входом реверсивного счетчика 16. Выход реверсивного счетчика 16 подключен к входу преобразователя 18 код - временной интервал и второму входу дешифратора 15, третий вход которого соединен с выходом Перенос реверсивного счетчика 16. Второй вход логического элемента ИЛИ-НЕ 17 подключен к второму выходу делителя 11 частоты. Выход преобразователя 18 код - временной интервал является выходом устройства.

Устройство работает следующим образом.

На вход преобразователя 2 задающего параметра в частоту от эадатчи- ка 1 скорости поступает сигнал, равный или пропорциональный скорости

0 электропривода. Преобразователь 2 преобразует выходной сигнал в непрерывную последовательность импульсов с частотой FJaA, пропорциональной заданной скорости. Значение действительной скорости электропривода снимается с импульсного датчика 14 скорости в виде последовательности импульсов с частотой Рл, пропорциональной мгновенной скорости. Счетчики 6

0 и 9 импульсов предназначены для выработки трех служебных импульсов, необходимых для синхронизации работы устройства. При включении устройства с выхода преобразователя 2 на вход

5 Сброс счетчика 6 поступают импульсы заданной частоты. Первый импульс обнуляет счетчик 6 импульсов, который начинает считать импульсы, поступающие на его тактовый вход от ге

Изобретение относится к электротехнике и м.б. использовано в автоматизированных электроприводах. Цель изобретения - повышение точности устройства. Устройство содержит задатчик 1 скорости, преобразователь 2 задающего параметра в частоту, сигнал с выхода к-рого в виде последовательности импульсов частотой F зад поступает на вход счетчика 6 импульсов. На вход счетчика 9 импульсов поступает последовательность импульсов частотой F_д от импульсного датчика 14 скорости. Далее происходит независимое преобразование периодов сигналов задатчика 1 и датчика 14 в цифровой код и сравнение на узле сравнения 3. В зависимости от результата сравнения преобразователь 18 код-интервал формирует управляющее воздействие на электропривод. Повышение точности достигается за счет улучшения качества переходных процессов при скачкообразном изменении задающего сигнала или момента на валу двигателя вследствии обеспечения непрерывного сравнения кодов задающего сигнала и сигнала с датчика скорости. 1 ил.

5 памяти соединен с первым выходом второго счетчика 9 импульсов, второй вход которого подключен к входу Сброс второго суммирующего счетчика 12. Вход Разрешение счета второго суммирующего счетчика 12 через второй инвертор 13 -подключен к третьему выходу и входу Разрешение счеможет быть максимально возможной для данного типа микросхем. По первому импульсу, поступившему на тактовый вход счетчика 6 импульсов уровень 45 логической 1 появляется на его первом выходе, и происходит запись информации от суммирующего счетчика 7 в регистр 4. После прихода первого

.та второго счетчика 9 импульсов,

импульса с преобразователя 2 на вход входом Сброс соединенным с выходом 50 счетчика 6 импульсов на его третьем импульсного датчика 14 скорости. Пер- выходе устанавливается уровень логического. О, на выходе инвертора 8 устанавливается уровень логической 1, поэтому сбоев информации во вре- 55 мя записи в регистр не наблюдается. По второму импульсу с генератора 10 счетчик 6 импульсов устанавливается в состояние, при котором уровень ловый выход узла 3 сравнения соединен с первым входом дешифратора 15 и входом Выбор направления счета реверсивного счетчика 16, вход Разрешение счета которого подключен к выходу дешифратора 15. Второй выход узла 3 сравнения через логический элемент

может быть максимально возможной для данного типа микросхем. По первому импульсу, поступившему на тактовый вход счетчика 6 импульсов уровень логической 1 появляется на его первом выходе, и происходит запись информации от суммирующего счетчика 7 в регистр 4. После прихода первого

гической 1 присутствует на его втором выходе: происходит обнуление суммирующего счетчика 7. По третьему импульсу от генератора 10 уровень логи- ческой 1 устанавливается на третьем выходе счетчика 6 и на его входе Разрешение счета, запрещая дальнейшее прохождение тактовых импульсов на счетчик 6. Одновременно через ин- вертор 8 сигнал логического О разрешает счет счетчику 7. Значение частоты с первого выхода делителя 1I частоты, поступающей на тактовые входы первого 7 и второго 12 суммирую- щих счетчиков определяется диапазоном изменения задающего сигнала. При минимальном задающем сигнале первый суммирующий счетчик 7 достигает состояния, при котором устанавливается на всех его выходах уровень логической 1. По приходу второго импульса от преобразователя 2 происходит обнуление счетчика 6 и остановка суммирующего счетчика 7. По первому им- пульсу от генератора 10 происходит запись значений счетчика 7 в регистр 4, причем эти значения пропорциональны длительности периода импульсов

ЗОА

преобразователя 2. Аналогично

происходит преобразование периода Тлс частоты, поступающей с датчика 14 скорости в цифровой код, который также переписывается в регистр 5. На цифровом компараторе 3 происходит непрерывное сравнение цифровых кодов поступающих с регистров 4 и 5. Если цифровой код регистра 4 больше кода регистра 5, т.е. период T3D, Т дс, на первом выходе компаратора 3 при- сутствует сигнал логического 0 , реверсивный счетчик 16 работает на вычитание, уменьшая свое значение. Сигнал с выхода реверсивного счетчика 16 поступает на преобразователь 18 код - временной интервал, который управляет работой электродвигателя и уменьшает его скорость. Как только значение Т9о(Д и Тдс станут равными, сигнал логической 1 появляется на втором выходе компаратора 3 и запрещает прохождение импульсов тактового входа реверсивного счетчика 16, так как на выходе логического элемента ИПИ-НЕ 17 устанавливается сигнал логического О.

При Т3о1й Тйс на первом выходе компаратора 3 поступает сигнал логической 1, который поступает на

- jg J5 0 5

0

,

0

5

вход Выбор направления счета реверсивного счетчика 16, увеличивая его значение. Преобразователь 18 увеличивает скорость двигателя. Как только наступит момент, при котором Т3аА Тдс, происходит прекращение счета реверсивного счетчика 16. Дешифратор 15 предназначен для останова реверсивного счетчика 16 при работе его в режиме суммирования и наличии на всех его выходах сигнала логической 1, или при работе его в режиме вычитания и наличии на всех его выходах логических О. Это сделано для предотвращения перехода счетчика 16 из состояния с максимальным выходным кодом в состояние с минимальным выходным кодом или - наоборот, что недопустимо при работе устройства.

Таким образом, устройство обеспечивает повышение точности стабилизации скорости при скачкообразном изменении задающего сигнала или момента на валу исполнительного двигателя, вследствие того, что происходит непрерывное сравнение кодов задающего сигнала и сигнала с датчика скорости, причем преобразование периодов сигналов происходит независимо друг от друга.

Сигнал на изменение скорости поступает после первого же периода частоты задающего сигнала. Кроме того, отпадает необходимость специального устройства для пуска двигателя ввиду независимого преобразования сигналов задатчика скорости и датчика скорости.

Формула изобретения

Устройство для стабилизации скорости электропривода, содержащее последовательно соединенные задатчик скорости и преобразователь задающего параметра в частоту, генератор эталонной частоты, два счетчика импульсов, импульсный датчик скорости, два регистра памяти, два суммирующих « счетчика, два инвертора, узел сравнения, входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго регистров памяти, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены дешифратор, логический элемент ИПИ-НЕ, реверсивный счетчик, делитель частоты и преобразователь код - временной интервал, узел сравнения выполнен на цифровом компараторе, выход преобразователя задающего параметра в частоту соединен с входом Сброс первого счетчика импульсов, первый выход которого подключен к входу Разрешение записи первого регистра памяти, второй выход - к входу Сброс первого

Сброс второго суммирующего счетчика, вход Разрешение счета которого через второй инвертор подключен к третьему выходу и входу Разрешение счета второго счетчика импульсов, входом Сброс соединенного с выходом импульсного датчика скорости, первый выход узла сравнения соединен

суммирующего счетчика, вход Раэреше- 10 с первым входом дешифратора и входом

Выбор направления счета реверсивного счетчика, вход Разрешение счета которого подключен к выходу дешифратора, второй выход узла сравнения

ние счета которого через первый инвертор соединен с третьим выходом и входом Разрешение счета первого счетчика импульсов, тактовый вход которого объединен с тактовым входом второго счетчика импульсов и первым выходом генератора эталонной частоты, второй выход которого через делитель частоты подключен к тактовым входам первого и второго суммирующих счетчиков , выходами подключенных к информационным входам соответственно первого и второго регистров памяти, вход Разрешение записи второго регистра памяти соединен с первым выходом второго счетчика импульсов, второй выход которого подключен к входу

Сброс второго суммирующего счетчика, вход Разрешение счета которого через второй инвертор подключен к третьему выходу и входу Разрешение счета второго счетчика импульсов, входом Сброс соединенного с выходом импульсного датчика скорости, первый выход узла сравнения соединен

с первым входом дешифратора и входом

Выбор направления счета реверсивного счетчика, вход Разрешение счета которого подключен к выходу дешифратора, второй выход узла сравнения

через логический элемент ИЛИ-НЕ соединен с тактовым входом реверсивного счетчика, выход которого подключен к входу преобразователя код - временной интервал и второму входу дешифратора, третьим входом соединенного с выходом Перенос реверсивного счетчика, второй вход логического элемента ИЛИ-НЕ подключен к второму выходу делителя частоты, выход преобразователя код - временной интервал является выходом устройства.