Электропривод постоянного тока Советский патент 1992 года по МПК H02P5/06 

Фиг/

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления электроприводами различных устройств.

Известны электроприводы постоянного тока, содержащие двигатель с импульсным датчиком скорости, источник питания с выпрямителем и цифровой контур регулирования скорости двигателя. Однако их схемы сложны, что сказывается на надежности их в работе.

Наиболее близок к предлагаемому электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, подключенный кдиодно- тиристорному мостовому выпрямителю, вход которого соединен с первым выходом источника питания. Задатчик скорости подключен к второму входу регулятора скорости, первый вход которого подключен к датчику скорости. Выход регулятора скоро: сти подключен к второму входу регулятора тока, первый вход которого подключен к датчику тока, а выход - к преобразователю напряжения в частоту, выход которого подключен к счетному входу счетчика, вход сброс которого подключен к второму выходу источника питания, Выход счетчика подключен к входу усилителя, выходы которого подключены к управляющим входам тиристора.

Однако этот электропривод имеет ряд недостатков:

1.Нестабильность скорости вращения при изменениях температуры за счет температурного дрейфа нуля аналоговых микро- схем.

2.Большая нестабильность вращения при резком уменьшении нагрузки, так как в момент снятия нагрузки в якоре двигателя протекает большой ток, который сильно разгоняет якорь из-за отсутствия реверсивного включения двигателя.

Цель изобретения - повышение стабильности скорости вращения двигателя.

Указанная цель достигается тем, что в электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, подключенный к выходам выпрямителя, вход которого подключен к первому из выходов источника питания, датчик скорости, подключенный к двигателю, задатчик скорости, счетчик, усилитель, введены генератор тактовой частоты, второй счетчик, блок синхронизации, выпрямитель выполнен двухфазным, а датчик скорости - импульсным, причем выход задатчика скорости через блок синхронизации подключен к суммирующему входу первого счетчика, выход импульсного датчика скорости через блок синхронизации подключен к вычитающему входу первого счетчика, выходы которого, за исключением старшего разряда, подключены к выходам информации второго счетчика, выход старшего разряда первого счетчика подключен к выходу управления напряжением счета второго счетчика и к управляющему входу усилителя, к выходу усиления которого подключен выход перенос второго счетчика, выходы усилителя подключены к управляющим электродам тиристора выпрямителя, выход генератора тактовой частоты через блок синхронизации соединен с тактовым входом второго счетчика, вход разрешения установки которого через блок синхронизации соединен с вторым выходом источника питания.

На фиг. 1 изображена блок-схема электропривода; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы.

Электропривод содержит электродвигатель 1, подключенный к двухфазному выпрямителю 2, входы которого подключены к первым выходам источника 3 питания, задатчик 4 скорости, выход которого через блок 5 синхронизации подключен к суммирующему входу счетчика 6, импульсный датчик 7 скорости, выход которого через блок 5 синхронизации подключен к вычитающему входу счетчика 6, выходы которого, за исключением старшего разряда, подключены к входам информации счетчика 8, выход старшего разряда счетчика 6 подключен к входу управления направлением счета счетчика 8 и к управляющему входу усилителя 9, к входу усиления которого подключен выход перенос счетчика 8. Выходы усилителя 9 подключены к управляющим электродам тиристоров двухфазного моста 2. Выход генератор 10 тактовой частоты через блок 5 синхронизации соединен с тактовым входом счетчика 8, вход разрешения установки которого через блок 5 синхронизации соединен с вторым выходом источника питания 3.

Электропривод работает следующим образом.

Блок 5 синхронизации служит для временного разделения импульсов, управляющих работой электропривода, с целью исключения ложных срабатываний.

На фиг. 2-1, 2-2 показаны эпюры напряжений на выходах двухразрядного моста 2; на фиг. 2-3 - импульсы с второго выхода источника 3 питания, частота следования которых равна удвоенной частоте питающей сети.

В исходном состоянии счетчики 6 и 8

находятся в нулевом состоянии, Уровень

лог. О с выхода старшего разряда счетчика

6 устанавливает счетчик 8 в режим прямого

счета, поступая на управляющий вход усилителя 9, разрешает прохождение импульса перенос с выхода счетчика 8 на управляющий электрод тиристора, который создает в якоре двигателя 1 ток И.

При приходе импульса с второго выхода источника 3 питания на вход разрешения установки счетчика 8 в него записывается код О, затем на его тактовый вход начинают поступать импульсы с генератора 10, начинается увеличение содержимого счётчика 8.

При переполнении счетчика 8 на его выходе появляется импульс перенос, который через усилитель 9 поступает на управляющий вход тиристора, Так как частота генератора 10 выбрана такой, что полное заполнение счетчика 8 происходит за время, равное половине периода питающей сети, импульс включения тиристора появляется, когда на выходе выпрямителя напряжение равно нулю, т.е. тиристор не включается, и ток И в якоре не создается.

При подаче на суммирующий вход счетчика 6 импульсов с задатчика 4 скорости (фиг. 2-4) при отсутствии импульсов с датчика 7 скорости или при наличии импульсов, но меньшей частоты, чем с задатчика 4 (фиг. 2-5),начинает увеличиваться код в счетчике 6. Так как в счетчик 8 записывается все больший код, импульс перенос с его выхода появляется все раньше. Проходя через усилитель 9, этот импульс включает тиристор, создавая все увеличивающийся ток I в я коре двигателя 1 (фиг, 2-6). Якорь двигателя раскручивается, импульсы с датчика 7 скорости, поступая на вычитающий вход счетчика 6, уменьшают в нем код, и при постоянной нагрузке через некоторое время частота импульсов с датчика 7 скорости становится равной частоте задатчика 4 (фиг. 2-10, 2-11). При этом в счетчике 6 сохраняется код, при котором создается такой ток якоря И в двигателе 1, который необходим для поддержания заданной скорости при данной нагрузки (фиг. 2-12).

При резком уменьшении нагрузки якорь двигателя начинает сильно раскручиваться, частота импульсов с датчика 7 скорости резко возрастает и становится больше (фиг. 2-8) частоты импульсов с задатчика 4 скорости (фиг. 2-7),

В этом случае код в счетчике 6 уменьшается, и через некоторое время содержимое счетчика 6 переходит через О и устанавливается в единичное состояние, т.е. код становится максимальным, а затем уменьшается,

При этом уровень лог. 1 со старшего

разряда счетчика 6,поступая на вход управления направлением счета счетчика 8, устанавливает его в режим обратного счета; поступая на управляющий вход усилителя 9, разрешает прохождение импульса перенос с выхода счетчика 8 на управляющий электрод тиристора, который создает в якоре двигателя 1 ток 2.

По мере уменьшения кода в счетчике 6 импульс перенос со счетчика 8 появляется

все раньше, создавая все увеличивающийся ток 2 в якоре двигателя 1 (фиг. 2-9). Якорь двигателя 1 тормозится.

Таким образом достигается повышение стабильности скорости вращения двигателя,

Формула изобретения Электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, подключенный к выходам выпрямителя, вход которого подключен к первому выходу источника пи- тания, датчик скорости, подключенный к двигателю, задатчик скорости, счетчик, усилитель, отличающийся тем, что, с целью

повышения стабильности частоты вращения двигателя, в него введены генератор тактовой частоты, второй счетчик, блок синхронизации, выпрямитель, выполнен двухфазным, а датчик скорости - импульсным,

причем выход задатчика скорости через блок синхронизации подключен к суммирующему входу первого счетчика, выход импульсного датчика скорости через блок синхронизации подключен к вычитающему

входу первого счетчика, выходы которого, за исключением старшего разряда, подключены к входам информации второго счетчика, выход старшего разряда первого счетчика подключен к входу управления направлением счета второго счетчика и к управляющему входу усилителя, к входу усиления которого подключен выход Перенос второго счетчика, выходы усилителя подключены к управляющим электродам тиристоров выпрямителя, выход генератора тактовой частоты через блок синхронизации соединен с тактовым входом второго счетчика, вход разрешения установки которого через блок синхронизации соединен с вторым выходом

источника питания.

Фи$. 2

Использование: для управления электроприводами различных устройств. Сущность: повышение стабильности скорости вращения обеспечивается введением в электропривод генератора 10 тактовой частоты, второго счетчика 8, блока 5 синхронизации и применением двухфазного выпрямителя 2, 2 ил.