Устройство для стабилизации частоты вращения электродвигателя Советский патент 1989 года по МПК H02P5/06 

ел

о

OD СО 00

to

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для стабилизации частоты вращения электроприводов в системах автоматического управления.

Цель изобретения - повышение быстродействия и точности устройства

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - схема преобразователя код - частота.

Устройство содержит задатчик 1 скорости, подключенный к нему преобразователь 2 код - частота5 первый выход которого соединен с одним, а вькод импульсного датчика 3 (ИД) скорости - с другим входом импульсного частотно-фазового дискриминатора (ИЧФД) 4, связанного с первым 5 и вторым 6 элементами И, выходы которых подключены соответственно к входам вычитающего счетчика 7 и первого суммирующего счетчика, два регистра 9 и 10, цифроаналоговый преобразователь 11, первое 12 и второе 13 постоянные запоминающие устройства (ПЗУ), соединенные входами с за- датчиком 1 скорости, .а выходами - с входами установки коэффициентов деления соответственно первого 14 и второго 15 делителей частоты с переменным коэффициентом деления, связывающим первый 5 и второй 6 элементы И соответственно со вторым и третьим выходами преобразователя 2 код - час тота, блок 16 начальной установки кодов, подключенный к входам начальной установки вычитающего счетчика J и первого суммирующего счетчика 8, второй суммирующий счетчик 17, вход начальной установки которого через первый регистр 9 соединен с выходом вычитающего счетчика 7. а счетный вход - с выходом первого элемента И 5, сумматор 18.j входы которого подключены к вькодам суммирующих счетчиков 8 и 17. а выход через второй,регистр 10 - к входу цифроаналогового преобразователя 11 .При этом входы Запись кода счетчи ков 7, 8 и 17 и регистров 9 и 10 соединен с выходом импульсного частотно-фазового дискриминатора 4.

Преобразователь 2 код-частота содержит генератор 19 импульсов, выход которого подключен к входам делителей 20 и 21 частоты и делителя 22 с переменным коэффициентом деления. На входы установки коэффициента деления делителя 22 подают код N задания скорости от задатчика 1 скорости.

Устройство работает следующим образом.

На вход преобразователя 2 от за-, датчика 1 скорости поступает код N,

пропорциональный заданной частоте вращения электропривода. Преобразователь 2 преобразует код в последовательность импульсов с частотой fj. Сигнал, с преобразователя 2 поступает на один из входов ИЧФД 4, на второй вход которого поступает сигнал с импульсного датчика 3 скорости. ИЧФД 4 формирует на своем выходе импульсный сигнал, скважность которого

пропорциональна угловой ошибке (фазовое рассогласование между импульсами сигналов задания и обратной связи). Сигнал логической единицы, поступающий от ИЧФД 4, разрешает

прохождение импульсов f ач i f-f K;j , где f. - частота сигнала на входе делителя 14 с переменным коэффициент том К f деления, и f вц i V где f . - частота сигнала на входе- делителя 15 с переменным коэффициентом К деления, соответственно через элементы И 5 и 6 на входы вычитающего 7 и суммирующего 8 счетчиков. Приход с. дискриминатора 4 сигнала логического нуля запрещает прохождение импульсных сигналов f вш и f вчг через элементы И 5 и 6, в результате чего на выходе счетчиков 7 и 8 формируется код, пропорциональный угловой ошибке и л If , где /3 tf

смещенная угловая ошиб

ка, Z - число меток ИД.

В момент времени t Т., Т.-

2- (где

J - J- J ) содержимое счетчика 8 равно нулю, причем с момента t О оно изменяется на

К,.

Тз

2ТгК.1

К

fgTj и К,-2

где Kj - коэффициент пропорциональности код-напряжениеi К - коэффициент деления делителя 15 с переменным коэффициентом деления,

Таким образом, сигнал на выходе счетчика 8 связан с сигналом угловой ошибки 4t/ 5 ы Д

u} - заданная частота вращения привода, определяемая следующим образом:

fl-Kf

N3K.cf

fg-Kf aif

J N,

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах автоматического управления. Целью изобретения является повышение быстродействия и точности. Устройство содержит два делителя частоты 14,15 с переменным коэффициентом деления, включенных между вторым и третьим выходами преобразователя код-частота 2 и соответственно первым 5 и вторым 6 элементами И. Два постоянных запоминающих устройства 12 и 13 связывают задатчик скорости 1 с входами установки коэффициентов деления делителей частоты 14 и 15. Вход начальной установки суммирующего счетчика 17 через первый регистр 9 соединен с выходом вычитающего счетчика 7, а входы обоих счетчиков 7 и 17 - с выходом первого элемента И 5. В данном устройстве при изменении заданной скорости обеспечиваются постоянство коэффициентов преобразования угловой и скоростной ошибок, а также измерение скоростной ошибки в течение одного периода импульсов сигнала обратной связи. 2 ил.

-и

Ки-К,1с

(. - коэффициент преобразования угловой ошибки; угловое расстояние между метками ИД,

t/o 2ir-Z - 4tHV -у

смещенная угловая ошибка получаемая за счет постоянного смещения выходного сигнала дискриминатора 4 на f/Z,

При &L( О значение сигнала на выходе счетчика 8 должно быть равным и поэтому начальное содержимое счетчика 8 выбирают равным

„ KuKdc Uo 2

в результате чего его выходной сигнал равен

дЧ d / WoT ,

Предварительная запись в счетчик 8 производится в дополнительном коде по заднему фронту импульсов выходного сигнала импульсного частотно-фазового дискриминатора 4, посту- пающего на С-вход Запись кода счетчика 8. Для поддержания постоянной величины коэффициента К q) преобразования угловой ошибки необходимо выполнение условия

±2- ,

fgKf .K-jN

const,

.-1

где К,, N-f, - коэффициент преобразования-код-частота.

Это обеспечивается соответствующим законом программирования ПЗУ 13, в результате чего коэффициент деления делителя 15 (К ,) изменяется при изменении кода NJ задания скорости в соответствии с зависимостью

В счетчик 7 по заднему фронту импульса дискриминатора 4 из блока 16 начальной установки кода записывается код, соответствующий U О (в дополнительном коде).

Выходной сигнал U , К„-- df

счетчика 7 поступает через регистр 9 на вход начальной установки суммирующего счетчика 17, сигнал на вы- ходе которого пропорционален ошибке по скорости и равен

и

&,

- и

Лс/к

К

(4Cf (K) ) , , К- ( to

КиКлыМ

л 00 (к),

25

где М 1 с;

йсо(К) - ошибка по скорости в К-й момент времени,

т

период сигнала задания на выходе преобразователя 2

К

ДО)

f Т Ц-|г- коэффициент преобразования

ошибки по скорости,

Дпя поддержания постоянным коэффициента преобразования ошибки по скорости во всем диапазоне регулирования необходимо выполнение условия

45

Это обеспечивается соответствующим законом программирования ПЗУ 12, в результате чего коэффициент делителя 14 (Kf) деления изменяется при

eg изменении кода задания скорости в соответствии с зависимостью

f,Kf

к

4U)

Код с выхода счетчика 17 подают на один из входов сумматора 18, на второй вход которого поступает код со счетчика 8.