УСТРОЙСТВО СТАБИЛИЗАЦИИ СКОРОСТИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА Советский патент 1973 года по МПК H02P5/06 

1

Изобретение касается автоматического управления электроприводом и может быть использовано для стабилизации установленной скорости электродвигателя постоянного тока, например, в лентопротяжных механизмах аппаратов магнитной записи.

Известно устройство стабилизации скорости электродвигателя постоянного тока, содержащее импульсный тахогенератор, элемент сравнения и триггер в цепи управления электродвигателя, которые расположены последовательно по ходу управления. Однако в этом устройстве напряжение, поступающее на один вход триггера, формируется интегрирующим элементом. Процесс интегрирования приводит к увеличению временной задержки выделения напряжения, переключающего триггер. В результате возрастает зона нечувствительности устройства и снижается его быстродействие.

Целью изобретения является уменъщение зоны нечувствительности устройства и повышение его быстродействия.

В предлагаемом устройстве импульсный тахогенератор соединен с элементом сравнения через преобразователь периода импульса в аналоговое напряжение, который соединен в элементе сравнения с источником опорного постоянного напряжения. Выход импульсного тахогенератора соединен также с первым входом элемента «НЕ, второй вход которого соединен с выходом элемента сравнения, а выход с первым входом элемента «И, второй вход которого соединен с выходом импульсного тахогенератора, а выход - со вторым входом

триггера.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предложенного устройства; на фиг. 2- эпюры, поясняющие его работу.

На валу электродвигателя / постоянного

тока установлен импульсный тахогенератор 2, который через согласующее звено 5, в состав которого входят усилитель-ограничитель и триггер-делитель частоты, подключен к преобразователю 4 периода напряжения импульсного тахогенератора в аналоговое напряжение. Преобразователь в элементе 5 сравнения соединен с источником опорного постоянного напряжения. Импульсный тахогенератор соединен также с дифференцирующей цепью 6, выход которой подключен к .первому входу элемента «НЕ 7, второй вход которого соединен с выходом элемента сравнения. Выход элемента «НЕ 7 подключен к первому элемента «И 8, второй вход которого соединен

с дифференцирующей цепью. Выход элемента «И 8 подключен ко второму входу триггера 9 в цепи управления электродвигателя, к первому входу которого подключен выход элемента 5 сравнения.

При подаче напрял ения питания электродвнгателЬ 1 начинает вращаться. Импульсный тахогенератор 2 вырабатывает сигнал, период которого пропорционален скорости вращения электродвигателя. Этот сигнал преобразуется усилителем-ограничителем и триггером-делителем частоты согласующего звена 3 в прямоугольное напряжение Un, длительность импульса которого равна периоду сигнала тахогенератора. С выхода согласующего звена 3 Un, поступает на преобразователь 4 периода сигнала тахогенератора в аналоговое напряжение (в данном случае пилообразное), которое сравнивается с опорным постоянным напряжением Uon в элементе сравнения 5. Элемент сравнения формирует короткий импульс Лор., фиксирующий момент равенства аналогового и опорного напряжений, который поступает на первый вход триггера 9 в цепи управления электродвигателя. Триггер обеспечивает постоянное подключение электродвигателя к источнику питания.

С выхода согласующего звена Un, поступает также на дифференцирующую цепь 6, на выходе которой формируется последовательность импульсов положительной и отрицательной полярности /полярн. Положительные импульсы дифференцирующей цепи поступают на первый вход элемента «НЕ 7, на второй вход которого подаются выходные импульсы элемента сравнения. Выходное напряжение элемента «НЕ 7 t/Bbix. имеет прямоугольную форму и поступает на первый вход элемента «И 5. На второй вход элемента «И 5 подаются отрицательные импульсы дифференцирующей цепи. Выходные импульсы будут формироваться этим элементом из отрицательных импульсов дифференцирующей цепи только в том случае, если на первом входе элемента присутствовать разрешающий потенциал, поступающий с выхода элемента «НЕ 7. При скорости электродвигателя меньше номинальной аналоговое напряжение достигает уровня опорного напряжения по времени раньше, чем придет отрицательный импул-ьс дифференцирующей цепи на второй вход элемента «И 8. Поэтому импульс элемента сравнения установит элемент «НЕ 7 в такое положение, при котором на первый вход элемента «И 8 будет поступать запрещающий потенциал. Импульс на выходе элемента «И 8 отсутствует.

Так как с увеличением скорости электродвигателя период сигнала тахогенератора уменьшается, уменьшается и амплитуда аналогового напряжения. При переходе номинала скорости аналоговое напряжение не достигает уровня опорного напряжения, и на выходе элемента сравнения импульс отсутствует. Вследствие этого элемент «НЕ 7 устанавливается в такое положение, при котором на первый вход элемента «И 8 поступает разрешающий потенциал. Элемент «И 8 формирует импульс /, который .поступает на /второй (зход

триггера. Триггер отключает электродвигатель от источника питания (см. фиг. 2). Скорость вращения электродвигателя уменьшается, а период сигнала тахогенератора увеличивается. Амплитуда аналогового напряжения

возрастает до уровня опорного напряжения, и элемент сравнения формирует импульс, который поступает на первый вход триггера. Триггер подключает электродвигатель к источнику питания.

Далее устройство работает при попеременно.м включении и выключении электродвигателя.

Элемент сравнения обладает высокой чувствительностью преобразования аналогового и опорного напряжений в импульс, это обеспечивает малую зону нечувствительности устройства и повышает его быстродействие. Другое значение скорости электродвигателя устанавливают с изменением опорного напряження, дискретно или плавно.

Предмет изобретения

Устройство стабилизации скорости электродвигателя постоянного тока, содержащее импульсный тахогенератор, подключенный через элемент сравнения к первому входу триггера в цепи управления электродвигателя, отличающееся тем, что, с целью уменьшения зоны нечувствительности устройства н повышения его быстродействия, импульсный тахогенератор соединен с элементом сравнения через преобразователь периода импульса в аналоговое напряжение, который соединен в элементе сравнения с источником опорного напряжения, причем выход импульсного тахогенератора соединен также с первым входом элемента «НЕ, второй вход которого соединен с выходом элемента сравнения, а выход - с первым входом элемента «И, второй вход которого соединен с выходом импульсного тахогенератора, а выход - со вторым входом упомянутого триггера.

Опорное

Pш

EJ

кор 1

ПвЩ