Цифровой электропривод Советский патент 1992 года по МПК H02P5/06 

Изобретение относится к регулированию скорости двигателей постоянного тока в системах управляемый преобразователь- двигатель.

Известна система для стабилизации скорости вращения вала двигателя, содержащая последовательно соединенные время-импульсный преобразователь, сравнивающее устройство, управляющее устройство с блоком интегрирования, усилитель и двигатель, вал которого связан с импульсным датчиком скорости, соединенным через триггер с входами время-импульсного преобразователя и сравнивающего устройства, устройство коррекции коэффициента усилия усилителя пропорционального аналоговому задающему сигналу, вход которого соединен с аналоговым входом время-импульсного преобразователя, а выход подключен к дополнительному входу усилителя; ключ, включенный между сравнивающим устройством и блоком интегрирования, управляющий вход ключа, подключен к аналоговому входу время-импульсного преобразователя через последовательно включенные блок дифференцирования и задатчик времени.

Известный электропривод не позволяет получить высокого качества регулирования поскольку задание скорости производится аналоговым сигналом. Кроме того, в переходных режимах, вызванных изменением сигнала задания, происходит изменение масштаба сигнала в канале обратной связи по скорости. Известный электропривод компенсирует это изменение коррекции коэффициента передачи усилителя, включенного в прямую часть системы регулирования. Однако такой метод компенсации не обеспечивает стабилизации показателей качества регулирования в широком диапазоне изменения заданных значений скорости по условиям устойчивости работы электропривода.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является цифровой электропривод, содержащий последовательно сое- диненные двигатель, усилитель, преобразователь кода в сигнал управления, накапливающий сумматор, схему сравнения, последовательно соединенные датчик

со

С

скорости, управляемый делитель частоты, формирователь сигнала обратной связи, формирователь стабильного временного интервала, схему сравнения, выход которой подключен к второму входу накапливающе- го сумматора, входы которого подключены к выходам формирователей сигнала обратной связи и стабильного временного интервала.

Недостатком известного устройства яв- ляется низкое качество процесса регулирования скорости.

Цель изобретения - повышение качества регулирования.

Поставленная цель достигается тем, что в цифровой электропривод, содержащий двигатель, подключенный к выходу усилителя, последовательно соединенные датчик скорости, управляемый делитель частоты, формирователь сигнала обратной связи, формирователь стабильного временного интервала, схему сравнения, второй вход которой соединен с выходом формирователя сигнала обратной связи, преобразователь код-аналог введены преобразователь временной интервал-код, второй преобразователь код-аналог, регулятор, при этом выход схемы сравнения через преобразователь, временной интервал-код, первый преобразователь код-аналог и регулятор соединен с входом усилителя, а выход второго преобразователя код-аналог соединен с вторым входом регулятора и первого преобразователя код-аналог.

Указанное построение системы управ- ления электроприводом позволяет сохранять постоянным коэффициент передачи канала обратной связи по скорости в процессе регулирования. Соответственно, показатели качества процесса регулирования сохраняются во всем диапазоне скоростей.

На чертеже представлена структурная схема цифрового электропривода.

Цифровой электропривод содержит последовательно соединенные регулятор 1, усилитель 2, двигатель 3, датчик 4 скорости, управляемый делитель 5 частоты, формирователь 6 сигнала обратной связи, формиро- ватель 7 стабильного временного интервала, схему 8 сравнения, второй вход которой соединен с выходом формирователя б, выход схемы 8 через .преобразователь 9 временной интервал-код и преобразователь 10 код-аналог подключен к первому входу регулятора 1, второй вход которого объединен с входом для подачи опорного напряжения преобразователя 10 и подключен к выходу преобразователя 11 код-аналог.

Цифровой электропривод работает следующим образом.

Входной код N, поступающий на входы преобразователя 11, код-аналог, задает угловую скорость вращения двигателя 3. При этом аналоговый сигнал задания с выхода преобразователя 11 поступает на регулятор 1, где сравнивается с сигналом обратной связи, в результате чего регулятор 1 формирует сигнал управления, поступающий через усилитель 2 на двигатель 3. Частота вращения двигателя 3 fa измеряется датчиком 4 и на его выходе формируется импульсный сигнал с частотой U.

-f3.

Управляемый делитель 5 делит частоту f4 на входной код N и на выходе формирователя б формируется периодический сигнал, длительность которого Т0с пропорциональна периоду частоты fs.

т - N

I

Ки з

Передним фронтом сигнала с выхода формирователя 6 запускается формирователь 7 стабильного временного интервала, который генерирует импульс длительностью То. Схема сравнения 8 сравнивает интервалы То и Тос и формирует сигнал с длительностью, определяемой фазовым рассогласованием импульсов Т0 и Т0с. Результат сравнения с помощью преобразователя 9 преобразуется в код № 1, поступающий на входы преобразователя 10. Опорным напряжением для последнего является аналоговый сигнал задания на величину скорости, поступающий с выхода преобразователя 11, поэтому аналоговый сигнал обратной связи будет масштабироваться в соответствии с сигналом задания скорости.

Тем самым, коэффициент обратной связи системы будет сохраняться постоянным во всем диапазоне скоростей.

Формула изобртения

Цифровой электропривод, содержащий двигатель, подключенный к выходу усилителя, последовательно соединенные датчик скорости, управляемый делитель частоты, формирователь сигнала обратной связи, формирователь стабильного временного интервала, схему сравнения, второй вход которой соединен с выходом формирователя сигнала обратной связи, преобразователь код-аналог, отличающийся тем, что, с целью повышения качества регулирования, в него введены преобразователь временной интервал-код, второй преобразователь код-аналог, регулятор, при этом выход схемы сравнения через преобразователь временной интервал-код, первый преобразователь код-аналог и регулятор соединен с входом усилителя, а выход второго

преобразователя код-аналог соединен с вторыми входами регулятора и первого преобразователя код-аналог.

Изобретение используется в электротехнике, а именно в автоматизированном электроприводе постоянного тока. Сущность изобретения: для повышения качества регулирования в цифровой электропривод введены второй преобразователь код-аналог, регулятор, в результате чего обеспечивается поддержание коэффициента обратной связи постоянным во всем диапазоне скоростей. 1 ил.