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

1

Изобретение относится ;к электропри воду механизмов с высокими .требованиями, предъявляемыми к Т04;ности поддержаиия скорости.

Из1вестно устройство для стабилизации скорости электродвигателя постоявного тока, содержащее транзисторный ключ, триггер, датчик скорости и задающий генератор.

Однако устройство имеет пониженную устойчивость, вызванную возможностью перехода скорости дв1игателя на значевия, кратные заданным, и переходе в колебательный режим регулираваичия.

Известно также устройство стабилизации скорости двигателя, содержащее генератор, п-одключенный к счетному .входу, счетчик и датчик скорости двигателя, подключенный ко входу сброса счетчздка, выход которого подключа} .к органу (Сравнения.

Одновременно к органу ора внвния подключено задающее устройство. Выходной сигнал органа сравнения в числовой форме через устройство памяти и преобразователь код-аналог поступает на управление двигателем.

Однако у такого устройства понижена точность из-за неоднозначного прихода фазы задающего генератора и наблюдаются ошибки в преобразовании цифровой .величины в аналоговую.

Целью :изобретеН|р я является повышен1ие точности и быстродействия устройства стабилизации скорости в большом диапазоне стабилизируемых скоростей.

Для этого орган сра внения выполнен на двух элементах «И и двух триггерах, у которых первый вход первого триггера подключен к датчи;ку скорости. Второй вход подключен к выходу счетчика, первый выход - к второму входу первого элемента «И, а второй выход - к первому входу второго элемента «PI ,и .к запускающему входу reiiepaтора. Первый вход первого элемента «И и второй вход второго элемента «П подключены к датчику скорости. Выходы элементов «И подключены ко входам второго триггера.

Этот триггер совместно с первым выходом первого триггера подключен к элементу «ИЛИ, выход которого подключен к ключевому элементу в цепи управления двигателем. Указанное устройство обеспечивает подключание двигателя к источни.ку питания в том случае, если период следования сигналов датчика числа оборотов больше эталонного интервала времени, и отключение питания в том случае, когда период следования сигналов датчика меньше эталонного интервала времени. При этом эталонный интервал вре.;ени задается частотой колебаний задающего генератора и числом, набра нным .на двоичном счетчике переключателем (или иным устройством, позволяющим формировать эталонный

интервал времени, .нап-рИмер - одноэиоратор и т. п.), а отсчет «интервала начинается каждый раз € прИходом сигнала датчика числа оборотов.

Скорость вращения изменяется набором с иомощью .переключателя соответствующего числа на двоичном счетчике, изменением частоты задающего гвнерато1ра или изменением длительности импульса одновибратора и т. п.

Все это позволяет поддерживать скорость вращения двигателя с высокой точностью, обеспечиБает устойчивость синхронизации в больщом диапазоне регулирования и надежность работы устройства в больщом иитервале температур окружающей среды.

На чертеже приведеиа блок-схема устройства.

Устройство стабилизации скорости двигателя содарл ит задающий генератор /, выход которого соеди1нен со вторьим входом я-разрядного двоичного счетчика 2. Выходы счетчика соединены с и ер включателем 3, общая цшь которого соединена со вторым входом триггера 4. Первый выход триггера 4 соединен со вторым входом первой дополните л ЬБО и схемы «И 5 и с первым входом схемы «ИЛИ 6, а второй выход соединен со вторы.м входом дополнителыной «И 7 и с задающим генератором /.

Выходы обоих дошолмительиых схем «И 5, 7 соеди;нбны с соответствующими входами дополгаителыного триггера 8, выход (которого через схему «ИЛИ 6 соединен со вторым входом схемы «И 9 ивр1вый вход которой соединен с источником 10 питаиия двигателя. Выход 1схемы «И 9 соединен с обмотками двигателя 11, вал которого связан с датчиком 12 скорости. Выход датчика 12 скорости соединен со входом формирователя 13, выход которого непосредственио соединен с иервыми входами я-разрядного двоичного счетчика 2, двух дополиителБных схем «И 5, 7 и тритrepia 4.

Работа устройства основана на ои1нхронизации числа оборотов двигателя путем сравнения периода следования сигналов с датчика числа оборотов с эталонным интервалом времени, формируемым п-разрядным счетчиком. При этом Каждый сигнал датчи-ка числа оборотов определяет начало фор мирования каждого эталонного интервала времени.

Включбние устройства производится подачей .на него питания. При включении питания триггеры 4, 8 устанавливаются IB случайное положение, что обусловливает два возможных варианта иуска двигателя.

1.Триггеры 4, 8 установились в состояние, когда с них хотя бы на один из входов схемы «ИЛИ 6 подается сигнал. СоотзетственНО имеется сигнал на выходе схемы «ИЛИ 6, который открывает схему «И 9, подающий питание на двигатель //.

2.Триггеры 4, 8 установились в положение, при котором :ни на одном из входов схемы

«ИЛИ 6 сигнала нет. Тогда на инверсном (соединенном со схемной «И 7 выходе триггеpia 4 есть сигнал, который включает задающий генератор /. Задающий генератор еырабатывает импульсы, которые накапливаются счетчиком 2. После lнaкoплeнiия счетчиком чи1с.ча, заданного переключателем 3, с переключателя подается сигнал на триггер 4 и переключает его в состояние, 1При котором с него подается

сигиал на схему «ИЛИ 6, которая включает схему «И 9, подающую питание на двигатель. В дальнейщем регулирование двигателя происходит следующим образом. Сигнал с датчика 12 скорости, должным образом обработанный формирователем 13, подается на схемы «И 5, 7, служащие для установки триггера 8 в необходимое состоя1ние, и открывает ту из них, на которую подается сигнал с тригreipa 4. Положение триггера 4 определяется соотнощением периодов датчика 12 скорости и эталонным, выработанньгм задающим генератором 1 и счетчиком 2, т. е. определяется тем, что подан на него сигнал со счетчика 2 через переключатель 3 (зад ан/ное число на счетчике

на|бралось раньше прихода сигнала с формирователя) или триггер остался в положении, щриведенно ;предыдущИМ импульсом (|период импульсов с формирователя меньще времени набора .а на счетчике).

В первом случае срабатывает схема «И 5 переключ1ает триггер 8, служащий для запоминания результата предыдущего анализа скорости двигателя на время счета счетчиком в течение последующего . Триггер 8

устанавливается в положение, при котором через схему «ИЛИ 6 открывается ключ 9 и на двигатель подается питание.

Во втором случае триггер 8 срабатывает от схемы «И 7 и устанавливается в (положение,

при котором сигнала на схеме «ИЛИ 6 нет, схема «И 9 закрыта и двигатель обесточен. С приходом сипнала с формирователя одновременно с описанным сбра-сьгвается в нулевое положение счетчик 2 для подготовки его

для счета в следующем периоде, после чего триггер 4 переключается в положение, при котором выдается .сигнал на задающий генератор, нмпульсы которого накапливаются счетчиком.

С приходом следующего импульса с формирователя описанный процесс регулирования повторяется.

Предмет изобретения

Устройство стабилизации скорости двигателя постоянного тока, содержащее генератор, подключенный к счетному входу счетчика, датчик скорости, подключенный ко входу сброса счетчика, выход которого подключен к органу сравнения, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности и быстродействия системы стабилизации скорости, орган сравнения выполнен на двух элементах «И и двух

триггерах, у которых первый вход первого триггера подключе/н к датчику скорости, второй/вход- к выходу счетчика, первый выход- ко второму 1ВХОДУ лервого элемента «И, а второй, выход к первому входу второго элемеита «И и к запускающему входу генератора, причем вход первого элеме/нта «И и второй вход второго элемента «И подключены к датчику скорости, выходы же элементов «И подключены ко входам второго триггера, подключен1ного совместно с первым выходом первого триггера к элементу «ИЛИ, выход которого подключен к ключевому элементу в пепи упра)Бления двигателе.

GJ