Электропривод Советский патент 1990 года по МПК H02P5/06 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к управляемым электроприводам, предназначенным для точного регулирования и стабилизации частоты и фазы вращения прецизионных механизмов.

Целью изобретения является повышение статической точности стабилизации фазы вращения и упрощение электропривода.

На фиг.1 приведена блок-схема электропривода; на фиг,2 - направленный граф работы фазового дискриминатора.

Электропривод содержит частотный задатчик 1, фазовый дискриминатор 2, состоящий из четырех 3,4,5,6 D-триг- геров и комбинационного устройства 7, четвертый выход которого является выходом фазового дискриминатора 2 Этот выход подключен к первдму входу блока 8 запаздывания через последовательно включенные силовой преобразователь 9, электродвигатель 10, частотный датчик 11 и формирователь 12, а также непосредственно к второму входу блока 8 запаздывания Счетные входы триггеров 3 и 5 подключены к выходу частотного задатчика 1, а триггеров 4 и 6 - к выходу блока 8 запаздыванияо Первый выход комбинационного устройства 7 подключен к D-входам триггеров 3 и 4, а второй и третий выходы подключены к D-входам . соответственно триггеров 5 и 6, Выходы триггеров 3-6 соответственно подключены к первому, второму, третьему и четвертому входам комбинационного устройства.

Электропривод работает следующим образом.

В фазовом дискриминаторе 2 состояния триггеров принимаются за нулевые, если на их выходе присутствуют нулевые потенциалы, а за единичные, если

I

сл

Cft Ј 1

присутствуют сигналы логической единицы. На направленном графе (фиг,2) эти состояния обозначены через 0 и 1 и показаны в узлах графа слева направо для триггеров 3-6 соответственно: стрелками обозначены переходы фазового дискриминатора из одного состояния в другое под действием отдельных импульсов частот f,, и fg или под

действием одновременно приходящих импульсов этих частот (ff+fg)o Все возможные состояния четырех триггеров разделены на четыре группы состояний. Групп- состояний помещены в узлах на- правленного графа и обозначены; 13 и 14 - для режима разгона; 15 и 16 - для режима торможения. В режиме разгона на четвертом выходе фазового дискриминатора действует сигнал логической единицы, а в режиме торможения - сигнал логического нуля

Таким образом, в исходном состоянии двигатель неподвижен. С выхода задатчика 1 частоты поступают импуль- сы частоты ff; фазовый дискриминатор находится в состоянии 14; на силовой преобразователь 9 подается единичный сигнал, соответствующий разгону двигателя „ В процессе разгона иногда по- являются скорректированные импульсы частоты обратной связи fg Иногда они могут совпадать по времени с импульсами частоты задания В этом случае переходы состояний осуществляются соответственно по циклу 14-13-14-1

Когда частота обратной связи fg в процессе разгона становится примерно равной частоте задания f, а между двумя импульсами частоты f придет два подряд импульса частоты fg или пара ,., то фазный дискриминатор переходит в состояние 15 или 16, определяющее режим торможения В этом случае, если к моменту выравнивания частот f ц и fо их импульсы синфазны, благодаря действию корректирующего устройства во внутреннем контуре (фазовый дискриминатор 2 - блок 8 запаздывания) возникает высокочастотный скользящий режим, который осуществляет стабилизацию частоты и фазы вращения электродвигателя 10„

Переходы состояний осуществляются по циклу 13-15-16-13-15 и так далее или по циклу 13-16-14-13-14 и так далее. Когда к моменту выравнивания %

частот Ј, и fa их импульсы существен о НО несинфазны,в контуре формируется

§ 2047974

низкая частота переключений (порядка единицы герц) по циклу 14-13-15-16- -14-13 и так далее. Как правило это кратковременный режим, который затем автоматически переходит в высокочастотный скользящий режим.

Использование в электроприводе фазового дискриминатора, допускающего 10 одновременный приход импульсов частот задатчика и обратной связи, по

5

0

5

зволяет исключить устройство разделения, а вместе с тем и зону Ј устройства разделения, что приводит к исключению статической ошибки фазового положения вала электродвигателя, кроме того, в этом случае очевидно упрощение электропривода,,

Фазовый дискриминатор, обеспечивающий работоспособность электропривода, позволяет снизить аппаратные затраты, что особенно важно в электроприводах прецизионных малогабаритных механизмов, работающих в автономных условиях, например в переносных видеомагнитофонах, устройствах фото- регистрации, полиграфическом оборудовании .

Работа таких механизмов часто производится в условиях существенных климатических колебаний, поэтому исключение малостабильного интервала Ј , кроме того, может существенно повысить температурную стабильность регулирования фазы вращения электродвигателя.

Формула изобретения

Электропривод, содержащий частотный задатчик, последовательно включенные фазовый дискриминатор, силовой преобразователь и блок запаздывания, отличающийся тем, что, с целью повышения статической точности стабилизации фазы вращения и упрощения электропривода, фазовый дискриминатор включает в себя четыре D-триггера и комбинационное устройство, первый выход которого подключен к D-входам первого и второго D-триггеров, второй и третий выходы - D-входам соответственно третьего и четвертого D-триггеров, а выходы первого, второго, третьего и четвертого D-триггеров подключены соответственно к первому, второму, третьему и четвертому входам комбинационного устройства, при этом С-входы первого

и третьего ГЬ-триггеров подключены к выходу частотного задатчика, С-вхо- ды второго и четвертого D-триггеров - к выходу блока запаздывания, второй вход которого подключен к четвертому выходу комбинационного устройства, причем выходные сигналы комбинационного устройства соответствуют логическим уравнениям:

Y, Х4Х4Х,Х4+ Х,Х2Х,Х4+ Х,Х4Х,Х4+ X X XjX4+ X Ь Yg X4XjX-jX. XjX X-jX4+ + Х,ХгХ,Х4+ X(X4X,X4+

1564707

0

5

I-JL Х Х ХаХл1

+ X, Хч .;

Y}

+ X( X ,,- + X,X4X3X + ,,.; 14. + .+ .-ь + XjX XjX4+ .,

где Х, - входные логические сигналы комбинационного устройства;

- выходные логические сигналы комбинационного устройства.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к управляемым электроприводам, предназначенным для точного регулирования и стабилизации частоты и фазы вращения прецизионных механизмов. Цель - повышение статической точности стабилизации фазы вращения и упрощение электропривода. Цель достигается за счет использования в электроприводе фазового дискриминатора, допускающего одновременный проход импульсов частот задатчика и обратной связи, что позволяет исключить устройство разделения и приводит к уменьшению статической ошибки фазового положения вала электродвигателя. 2 ил.

Фаг.

76