Устройство для управления электроприводом Советский патент 1991 года по МПК G06F15/50 

I

ъ

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для реверсивного управления двигателем постоянного тока в системах автоматического управления.

Целью изобретения является повышение надежности функционирования за счет исключения сквозных токов при формировании ШИМ-сигналов различной длительности.

На фиг.1 приведена блок-схема устройства; на фиг.2 и 3 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит первый 1 и второй 2 счетчики импульсов, триггер 3, первый 4 и второй 5 элементы И, элемент ИЛИ 6, пер- вый 7, второй 8 и третий 9 элементы НЕ, первый 10, второй 11, третий 12 и четвертый 13 ключи, блок 14 задания кодов, регистр 15 кода задержки, генератор 1 б импульсов, мостовой инвертор 17.

Устройство работает следующим образом.

Ввиду того, что процессы, протекающие в устройстве, носят периодической характер, описание его работы производится с момента времени, когда на выходе инверсного переноса счетчика импульсов (реверсивного) появляется сигнал О, который инвертируется элементом НЕ 8 (фиг.Зб) и поступает на входы предварительной записи счетчиков 1 и 2 импульсов (реверсивных). В счетчик 1 импульсов записывается код, поступающий с выхода блока 14 задания кодов, а в счетчик 2 импульсов записывается код. поступающий с выхода регистра 15 кода задержки. В регистр 15 кода задержки запись производится из блока 14 задания кодов по цепям задания кода задержки.

Периодичность записи информации в регистре 15 кода задержки определяется условиями работы мостового инвертора 17 и в общем случае может быть однократной. хКрометого, сигнал с выхода второго НЕ 8 элемента поступает на вход триггера 3. По заднему фронту входного сигнала триггер 3 изменяет свое состояние на противоположное (фиг.За). Высокий потенциал на выходе триггера 3 (единичное состояние) обеспечивает режим суммирования первого счетчика 1. При этом импульсы, поступающие с генератора 16 импульсов (фиг.2а) на счетный вход первого счетчика 1 импульсов, начинают суммироваться с записанным в счетчик кодом. Суммирование импульсов с кодом, происходит до тех пор, пока на выходе переноса Р первого счетчика 1 импульсов не появляется сигнал О. По этому сигналу происходит запись кода в первый счетчик 1 импульсов и изменение состояния триггера

3, что приводит к изменению направления счета в первом счетчике 1 импульсов. Вычитание импульсов генератора 16 импульсов из записанного в счетчик кода происходит

до появления сигнала О на выходе переноса Р, затем процесс повторится. В результате описанной работы на выходе второго элемента НЕ 8 формируются импульсы (фиг.Зб), а на выходе триггера 3 (фиг.Зв) ШИМ-сигнал, скважность которого зависит от входного кода. Параллельно с описанной работой происходит запись кода в счетчик 2 импульсов. Рассмотрим его работу, в результате записи информации содержимое

второго счетчика 2 не равно нулю и на его выходе переноса Р появляется высокий потенциал (фиг.Зг), который открывает по первому входу второй элемент И 5. Импульсы с выхода генератора 16 импульсов начинают

через второй элемент И 5 поступать на счетный вход второго счетчика 2 импульсов. Последний работает в режиме вычитания. Вычитание импульсов генератора 16 импульсов из записанного в счетчик кода происходит до появления сигнала О на его выходе переноса Р (фиг.2г), при этом закрывается по первому входу второй элемент И 5. Описанный цикл повторяется при поступлении следующего импульса с выхода второго

элемента НЕ 8 (фиг.2 б и г). В результате р ассмотренной работы на выходе переноса Р второго счетчика 2 импульсов формируются сигналы задержки, длительность которых задана значением кода задержки.

Сигналы на выходе второго счетчика 2 импульсов привязаны к фронтам импульсов на выходе первого счетчика 1 импульсов и опережают их на длительность импульсов второго элемента НЕ 8 (фиг.2б. в и г), т.е.

сигналы задержки привязаны к ШИМ-сигна- лу.

ШИМ-сигнал с выхода триггера 3 поступает на первые входы первого элемента И 4 и элемента ИЛИ 6. Сигнал задержки поступает на второй вход элемента ИЛИ б и через третий элемент НЕ 9 на второй вход первого элемента И 4.

На выходе последнего формируется сигнал, по длительности меньший ШИМсигнала на величину задержки (фиг.Зв, гид), На выходе элемента ИЛИ 6 формируется сигнал, по длительности больший, чем ШИМ-сигнал на величину сигнала задержки (фиг.Зв, г, е).

Таким образом, на выходе элемента ИЛИ 6 и на выходе первого элемента И 4 (фиг.Зд) формируются ШИМ-сигналы, между которыми образовалась задержка е, позволяющая исключить сквозные токи в мостовом инверторе при любой длительности ШИМ-сигнала.

Длительность задержки е задается блокам 14 задания кодов и выбирается из условия переходных процессов в мостовом инверторе.

Признак направления вращения с выхода блока 14 задания кода определяет, через какие ключи ШИМ-сигналы поступает на мостовой инвертор. Если он равен 1, то открыты третий 12 и четвертый 13 ключи, если О, то - первый 10 и второй 11 ключи.

Таким образом, предлагаемое устройство обладает повышенной надежностью фун- кционирования, так как позволяет формировать ШИМ-сигнал любой длительности и исключить при этом сквозные токи.

Формул а изобретения

Устройство для управления электроприводом, содержащее первый счетчик импульсов, триггер, два элемента НЕ, четыре ключа, блок задания кодов, генератор импульсов, мостовой инвертор, элемент ИЛИ и два элемента И, первая группа информационных выходов блока задания кодов соединена соответственно с информационными входами первого счетчика импульсов, выход признака направления вращения блока задания кодов соединен через первый элемент с управляющими входами первого и второго ключей, управляющие входы третьего и четвертого ключей подключены к входу первого элемента НЕ, выход переноса первого счетчика импульсов через второй элемент НЕ соединен с входом записи первого счетчика импульсов, прямой выход триггера соеди0

5

0

5

0

5

нен с входом направления счета первого счетчика импульсов и первыми входами элемента ИЛИ и первого элемента И, выход элемента ИЛИ подключен к информационным входам первого и третьего ключей, выход первого элемента И соединен с информационными входами второго и четвертого ключей, выход генератора импульсов связан с счетным входом первого счетчика импульсов, выходы первого, второго, третьего и четвертого ключей соединены с соответствующими входами мостового инвертора, выходы которого являются выходами устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности функционирования за счет исключения сквозных токов, в устройство введены второй счетчик импульсов, третий элемент НЕ и регистр кода задержки, поразрядные выходы которого соединены с соответствующими информационными входами второго счетчика импульсов, вход записи которого подсоединены к выходу второго элемента НЕ и счетному входу триггера, выход переноса второго счетчика импульсов соединен с вторым входом элемента ИЛИ, с первым входом второго элемента И и через третий элемент НЕ с вторым входом первого элемента И, второй вход второго элемента И подключен к выходу генератора импульсов, информационные входы регистра кода задержки соединены соответственно с второй группой информационных выходов блока задания кодов, вход направления счета второго счетчика импульсов соединен с общей шиной устройства.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для реверсивного управления двигателем постоянного тока. Целью изобретения является повышение надежности функционирования за счет исключения сквозных токов. Устройство содержит два счетчика 1 и 2 импульсов, триггер 3, два элемента И 4 и 5, элемент ИЛИ 6, три элемента НЕ 7-9, четыре ключа 10-13, блок 14 задания кодов, регистр 15 кода задержки, генератор 16 импульсов, мостовой инвертор 17. 3 ил.

f

8 10 12 16

321

в 10 П

Фиг. 2.

Фиг.З