Электропривод постоянного тока Советский патент 1991 года по МПК H02P5/16 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах.

Цель изобретения - улучшение качества регулирования путем повышения быстродействия устройства в нижней части диапазона, регулирования.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого электропривода; на фиг. 2 - временные диаграммы работы электропривода.

Электропривод содержит (фиг. 1} полупроводниковый ключ 1 с усилителем 2 мощности в цепи управления, магнитно-транзисторный датчик 3 тока якоря электродвигателя 4, последовательно соединенные формирователь 5 пилообразного напряжения, компаратор 6, триггер 7, выход первого магнитно-транзисторного датчика (МТДТ) 3 тока подключен через умножитель 8 частоты к первому информационному входу коммутатора, а через первый частотный компаратор 9 и схему 10 задержки - к первому управляющему входу коммутатора 11, второй управляющий вход которого объединен с выходом второго частотного компаратора 12 и входом второго триггера 13, другой вход которого подключен к выходу первого частотного компаратора 9, а выход - к управляющему входу второго МТДТ 14, выход которого подключен к входу второго частотного компаратора 12 и второму информационному входу коммутатора 11, выход которого подключен через одновибратор 15 - к одному из входов первого триггера 7, выходы компаратора 6 и логической схемы И 16 подключены к соответствующим входам третьего триггера 17. выход которого подключен к входу усилителя2 мощности, выходы генератора 18 импульсов подключены к задающим входам первого 9 и второго 12 частотных компараторов. Выходы коммутатора 11 и триггера 7 соединены со входами схемы И 16.

На фиг. 2 обозначены напряжение 19 с выхода магнитно-транзисторного датчика 3 тока, напряжение 20 с выхода умножителя 8 частоты, напряжение 21с выхода магнитно- транзисторного датчика 14 тока, напряжение 22 с выхода формирователя 5 пилообразного напряжения, напряжение 23 с выхода компаратора 6, напряжение 24 с выхода одно- вибратора 15, напряжение 25 с выхода триггера 7, напряжение 26 с выхода логической схемы И 16, напряжение 27. с выхода триггера 17, ток 28 якоря двигателя 4.

Электропривод работает следующим образом.

В начальный момент пуска ток двигателя 4 равен нулю и МТДТ 3 и 14 генерируют

импульсные напряжения 19 и 21 (фиг. 2) прямоугольной формы с начальными частотами fio и Т2о автоколебаний, Генератор 18 импульсов генерирует импульсные сигн.альГ

с частотами fi и fa, так как выполняются условия fio Ti и Т2о Та, то на выходе первого частотного компаратора 9 устанавливается логический О, а на выходе второго частотного компаратора 12 - логическая

0 1. При этом через коммутатор 11 разрешается прохождение импульсного напряжения 21 с выхода МТДТ 14 и запрещается прохождение импульсного напряжения 20 с выхода умножителя 8 частоты. Далее за

5 полупериод напряжения 20 формируется пилообразное напряжение 22, которое поступает на вход компаратора 6, где происходит сравнение с опорным напряжением Don, соответствущим току у уставки (фиг. 2). При

0 напряжении 22 Uon на выходе компаратора 6 формируется логическая 1 напряжения 23, которая, поступая на входы триггеров 7 и 17, устанавливает их в одно устойчивое состояние. Как следует из вре5 менной диаграммы (фиг. 2), напряжение 25 с выхода логической схемы И 16 соответствует логическому 0я и напряжение 27 на выходе третьего триггера 17 устанавливается равным логической 1.

0 После пуска двигателя 4 из неподвижного состояния ток 23 увеличивается и частота импульсов напряжения 21 с выхода МТДТ 14 также увеличивается. Амплитуда пилообразного напряжения 22 уменьшает5 ся, и при 22 Uon компаратор 6 прекращает формирование импульсов напряжения (при этом напряжение 23 равно логической 1). Импульсами напряжения 21 с выхода коммутатора 11 запускается одновибратор 15,.

0 напряжение 24 с выхода которого устанавливает триггер 7 в другое устойчивое состояние (напряжение 25 равно логической 1). На вход триггера 17 поступают импульсы напряжения с выхода коммутатора 11

5 (напряжение 21 выхода МТДТ 14) через логическую схему И 16. Триггер 17 устанавливается в другое устойчивое состояние с напряжением 27, равным логическому О, и в результате полупроводниковый ключ 1 за0 крывается. Ток 28 якоря двигателя 4 уменьшается, и частота импульсов напряжения

21также уменьшается, При этом амплитуда напряжения 22 увеличивается, и при

22 Don на выходе компаратора 6 сформи- 5 руется импульс напряжения 23, устанавливающий триггеры 7 и 17 в первоначальное состояние. Далее описанная работа электродвигателя повторяется, и ток 28 якоря двигателя поддерживается на уровне тока у уставки по релейному принципу.

При увеличении тока ly уставки до величины, равной И, частота напряжения личивается, и при равенстве f2(l) Ь на выходе второго частотного компаратора 12 устанавливается логический О. При этом разрешается прохождение напряжения 20 от умножителя 8 частоты на выход коммутатора 11 и запрещается прохождение напряжения 21 с выхода МТДТ 14 через коммутатор 11. Одновременно выходным напряжением второго частотного компаратора 12 триггер 13 устанавливается в другое устойчивое состояние и оптико-электронный ключ 29 открывается, закорачивая тем самым переход база - эмиттер одного из транзисторов МТДТ 14. При этом автогенерация МТДТ 14 прекращается. Таким образом, информация о токе 28 якоря двигателя 4 при 28 И поступает с выхода МТДТ 3, частота fi выходного напряжения 19 которого умножается умножителем 8 раз (где К выбирается из условия f2 - К fi). Далее процесс стабилизации тока 28 якоря двигателя 4 на уровне тока уставки 1У И происходит аналогичным образом, как и при 1У И. При снижении тока у от больших значений к меньшим, т.е. уменьшении частоты импульсов напряжения 19 с выхода МТДТ 3 при достижении у тока И, при равенстве fi(l) fi на выходе первого частотного компаратора 9 устанавливается логический О, переключающий триггер 13 в другое устойчивое состояние. Оптико-электронный ключ 29 закрывается, и МТДТ 14 запускается. Через интервал времени, величина которого определяется длительностью переходных процессов в МТДТ 14, на выходе схемы 10 задержки формируется логический О, запрещающий прохождение импульсов напряжения с выхода умножителя 8 частоты на выход коммутатора 11 и разрешающий использование частотного сигнала о токе с выхода МТДТ 14 для организации процесса регулирования.

Формула изобретения Электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, якорная обмотка которого через полупроводниковый

ключ подключена к источнику питания, усилитель мощности, включенный в цепь управ- ления полупроводникового люча, магнитно-транзисторный датчик тока якоря электродвигателя, последовательно соединенные формирователь пилообразного напряжения, компаратор, триггер, логическую схему И, отличающийся тем, что. с целью улучшения качества регулирования тока в нижней части диапазона путем увеличения коэффициента обратной связи, введены второй магнитно-транзисторный датчик тока, первый и второй частотные компараторы, умножитель частоты, генератор импульсов, коммутатор, одновибратор, схема

задержки, второй и третий триггеры, причем выход первого магнитно-транзисторного датчика тока подключен через умножитель частоты к первому информационному входу коммутатора, а через последовательно соединенные первый частотный компаратор и схему задержки - к первому управляющему входу коммутатора, второй управляющий вход которого объединен с выходом второго частотного компаратора и входом второго

триггера, другой вход которого подключен к выходу первого частотного компаратора, а выход - к управляющему входу второго магнитно-транзисторного датчика тока, выход которого подключен к входу второго частотного компаратора и второму информационному входу коммутатора, выход которого подключен к одному из входов логической схемы И и через одновибратор - к одному из входов первого триггера, выходы компаратора и логической схемы И подключены к соответствующим входам третьего триггера, выход которого подключен к входу усилителя мощности, выходы генератора импульсов подключены к задающим входам

первого и второго частотных компараторов.

id

20 2

22 23

& 25

26 7

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления электродвигателями постоянного тока. Целью изобретения является улучшение ка.J чества регулирования путем повышения быстродействия устройства в нижней части диапазона регулирования. Устройство содержит ключ 1 с усилителем 2 мощности, магнитно-транзисторный датчик 3 тока якоря электродвигателя 4. Выход формирователя 5 пилообразного напряжения соединен через компаратор 6 с триггером 7. Выход датчика 3 подключен через умножитель 8 частоты к первому информационному входу коммутатора. В данном устройстве при усилении тока до величины, равной информация о токе поступает с датчика 3 Частота выходного напряжения датчика 3 умножается умножителем 8 в К раз. 2 ил. 4 (Л С Фиг.1

Фиг. I