Устройство для управления асинхронным двигателем сменного ротора центрифуги Советский патент 1990 года по МПК H02P7/42 

31599965

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления электроприводами, преимуп е- ственно сменного ротора центрифуги.

Целью изобретения является повыше- ние надежности.

р

ча ре ст ни ск

На фиг. 1 представлена структурная

В начале работы блок 8 задатчиков частоты вращения задает на блок 7 регулирования частоты код, соответствующий фиксированной частоте вращения, например 200 мин - . Через несколько секунд, когда ротор 1 приобсхема устройства для управления злект-,л п.тГ Г Роприводом; на фиг, 2,r.JlT. IJ I. Фиксированную частоту

роприводом; на фиг. 2 - вариант пдаол- нения блока нормирования и дискрими- натора напряжения на фиг. 3 - временная диаграмма сигналов задатчика оп- тических меток.

Устройство содержит сменный ротор 1, находящийся на оси асинхронного электродвигателя 2, получа1рщего напряжение питания от преобразователя 3 ,« частоты. С ротором 1 оптически связан датчик 4 оптических меток, выход которого подключен к входу частотомера 5 и измерителя 6 интервалов времени. Выход частотомера 5 соединен 25 с первым входом блока 7 регулирования частоты, второй вход которого подключен к выходу блока 8 задатчика частоты вращения, а - к первому вховращения , на выходе датчика 4 оптических меток появится сигнал, временная диаграмма которого показывает, что в интервалах времени t -t ,, и tJ-tз.(фиг. 3) сигналы с датчика 4 оптических меток идут, равномерно, в то время как в интервале длительность периода вдвое возрастает, что говорит о наличии помехи на диске (например, диск загрязнен). Измеритель 6 интервалов времени измеряет длительности интервалов между положительными фронтами импульсов, т.е. длительности интервалов , , т.д. Измеренные значения интервалов времени посылаются в ОЗУ 9. Елок 11 номирования приводит измеренные величины интервалов, например, к их среднему значению. В этом случае

„у „рео.раз;,а.ел, 3 ,а„о™. ,„ . Г::::;р™;е;„Г.™ ВЫХОД измерителя 6 интеияя.ппп nnnirпш- .., сшряжения вырабатывыход измерителя 6 интервалов подключен к первому входу оперативного запо- 1миняющего устройства (ОЗУ) 9, второй 1вход которого соединен с выходом числоимпульсного дискриминатора 10, вход которого подключен к второму выходу измерителя 6 интервалов времени. К выходу ОЗУ 9 подключен вход Iблока 11 нормирования, выходом соединенного с входом дискриминатора .12 напряжения. К выходу дискриминатора 12 напряжения подключен вход индикатора 13. Выход дискриминатора 12 напряжения соединен также с

35

40

oiui-uiibie сигналы, соответствующие извторым входом преобразователя частоты , меренным интерв там времени S конСЗСЙМЯ/б.пптс нппммпппаиип TI ттт1г.т,-,г,«,,гг,. .i -ii inn. lid лим

вает на своем выходе сигнал, если какое-либо напряжение на его входе превышает заданное нормированное (относительное) значение, например 1,3.

В варианте схемы, показанном на фиг. 2, нормирование и дискриминация напряжения производится так. На вход цифроаналогового прробразователя 14 последовательно подаются двоичные коды интервалов времени с выхода ОЗУ 9. На выходе цифроаналогового . преобразователя 14 вырабатывают аналоговые сигналы, соответствующие изСхема/блок нормирования и дискриминатора напряжения (фиг. 2) включает цифроаналоговый преобразователь 14, выход которого подключен к последовательному соединению резистора 15 и конденсатора 16 и к делителю напряжения на резисторах 17 и 18. Точка соединения резистора 15 и конденсатора 16 ; подключена к одному входу компаратоj г

денсаторе 16 накапливается напряжение, равное среднему значению всех приходящих аналоговых сигналов, т.е. соответствующее среднему значению интервала времени, это напряжение по- . дается на один вход компаратора 19 напряжения. На второй вход компаратора 19 напряжения поступает сигнал с выхода делителя напряжения (резисто.- ---. . псш лжения (.резисто-

ра 19, ко второму входу которого под- ры 17 и 18), коэсШциент деления ко«mntlOlf ntrVrMT TTOTTTjtrnoirrT .1ППГЧП-П-ПТ..ГГ,ЭЗ.Jf е --v мс лспмя ли

ключей выход делителя напряжения, Выход компаратора 19 представляет собой выход дискриминатора 12 напряжения.

торого выбран равным заданному отношению длительностей максимального среднего по длительности интервалов времени (например, ).

Устройство работает следуклцим образом,

В начале работы блок 8 задатчиков частоты вращения задает на блок 7 регулирования частоты код, соответствующий фиксированной частоте вращения, например 200 мин - . Через несколько секунд, когда ротор 1 приобп.тГ Г I. Фиксированную частоту

п.тГ Г I. Фиксированную частоту

вращения , на выходе датчика 4 оптических меток появится сигнал, временная диаграмма которого показывает, что в интервалах времени t -t ,, и tJ-tз.(фиг. 3) сигналы с датчика 4 оптических меток идут, равномерно, в то время как в интервале длительность периода вдвое возрастает, что говорит о наличии помехи на диске (например, диск загрязнен). Измеритель 6 интервалов времени измеряет длительности интервалов между положительными фронтами импульсов, т.е. длительности интервалов , , т.д. Измеренные значения интервалов времени посылаются в ОЗУ 9. Елок 11 номирования приводит измеренные величины интервалов, например, к их среднему значению. В этом случае

. Г::::;р™;е;„Г.™ .., сшряжения вырабаты„скр а. Г::::;р™;е;„Г.™ .., сшряжения вырабаты

oiui-uiibie сигналы, соответствующие измеренным интерв там времени S конвает на своем выходе сигнал, если какое-либо напряжение на его входе превышает заданное нормированное (относительное) значение, например 1,3.

В варианте схемы, показанном на фиг. 2, нормирование и дискриминация напряжения производится так. На вход цифроаналогового прробразователя 14 последовательно подаются двоичные коды интервалов времени с выхода ОЗУ 9. На выходе цифроаналогового . преобразователя 14 вырабатывают аналоговые сигналы, соответствующие из меренным интерв там времени S кон. .i -ii inn. lid лим

денсаторе 16 накапливается напряжение, равное среднему значению всех приходящих аналоговых сигналов, т.е. соответствующее среднему значению интервала времени, это напряжение по- дается на один вход компаратора 19 напряжения. На второй вход компаратора 19 напряжения поступает сигнал с выхода делителя напряжения (резисто---. . псш лжения (.резисто-

ры 17 и 18), коэсШциент деления коры 17 и 18), коэсШциент деления ко.Jf е --v мс лспмя ли

торого выбран равным заданному отношению длительностей максимального среднего по длительности интервалов времени (например, ).

Если мгновенное значение напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 14 превысит среднее значение более чем в 1,3 раза, на выходе компаратора 19, т.е. на выходе дискриминатора 12 напряжения появится сигнал. Этот сигнал говорит о существенной неравномерности следования импульсов с выхода датчика оптических меток, т.е. об искажении информации на диске. Появившийся на выходе дисг криминатора 12 напряжения сигнал поступает на второй вход преобразователя 3, вызывая остановку, электродвигателя, и поступает также на вход индикатора 13, указьшающего причину остановки электродвигателя.

Использование данного устройства позволяет обнаружить искажение закодированной на диске информации о предельно допустимой частоте вращения, причем уже на низкой, безопасной частоте вращения, например 200 мин . Эт :дает возможность повысить надежность работы центрифуги путем ограничения частоты вращения. Формула изобретения

Устройство для управления асинхрон ным двигателем сменного ротора цент

беингд

есЭтоь

рифуги, содержащее преобразователь частоты, снабженный вторым входом, ;- датчик оптических меток, задатчик частоты вращения, блок регулирования частоты, частотомер, вход которого подключен к выходу датчика оптических меток, а выход - к первому входу блока регулирования частоты, второй вход 0 которого подключен к выходу задатчика частоты вращения, а выход - к первому входу преобразователя частоты, отличающееся тем, что, с целью повьппения надежности, в него вве- 1 5 дены числоимпульсный дискриминатор и п оследовательно соединенные измеритель интервалов времени с вторым выходом, оперативное запоминающее устройство, снабженное вторым входом, 20 блок нормирования, дискриминатор напряжения и индикатор, к второму выходу измерителя интервалов времени подключен вход числоимпульсного дискриминатора, выход которого соединен с 25 вторым входом оперативного запоминающего устройства, выход дискриминатора напряжения подключен к второму входу преобразователя частоты.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в центрифугах. Целью изобретения является повышение надежности. С этой целью в устройство для управления асинхронным двигателем сменного ротора центрифуги введены числоимпульсный дискриминатор 10 и последовательно соединенные между собой измеритель 6 интервалов времени, оперативное - запоминающее устройство 9, блок 11 нормирования, дискриминатор 12 напряжения и индикатор 13. Вход измерителя 6 соединен с выходом датчика 4 оптических меток, а другой выход датчика соединен с входом дискриминатора 10, выход которого подключен ко второму входу оперативного запоминающего устройства 9. Выход дискриминатора 12 соединен со вторым входом преобразователя частоты 3, питающего асинхронный двигатель 2 сменного ротора 1 центрифуги. При наличии помех на диске ротора 1 на выходе блока 11 напряжение превышает нормированное значение, появляется сигнал на выходе дискриминатора 12. Это говорит о неравномерности следования импульсов с выхода датчика 4, т.е. об искажении информации на диске ротора 1. Сигнал с дискриминатора 12 поступает на преобразователь частоты 3, вызывая остановку двигателя 2, и фиксируется индикатором 13, указывающим причину остановки двигателя. 3 ил.

-i

W

/5

-.16 His

Фиг.г

п п

t.

; I t, Гзt

сриг. З