Электропривод с центробежным регулятором скорости Советский патент 1975 года по МПК H02P5/06 

Изобретение относится к устройствам стабилизации скорости электропривода.

Известен электропривод с центробежным регулятором скорости, в котором подпружиненный элемент, подвижный под действием центробежной силы, взаимодействуют с датчиком его положения, двухпозиционный выход которого подключен ко входу управления электропривода.

В известном электроприводе датчик положения устанавливается либо на том же вращающемся основании, что и подпружиненный элемент, либо на неподвижном основании. В первом случае соединение датчика положения с устройством управления осуществляется через трущиеся контакты и исключается возможность изменения уставки скорости без останова электропривода. Во втором случае усложняется кинематическая схема датчика.

Кроме того, так как действие датчика положения известного электропривода основано на изменении расстояния между рабочей точкой подпружиненного элемента и датчиком, то приходится, как правило, использовать контактные датчики положения, в связи с малыми возможными перемещениями подпружиненного элемента и необходимостью точной фиксации его заданного положения. Наличие контактного датчика снижает точность регулирования в связи с износом контактов.

Цель изобретения - повышение надежности электропривода и точности регулирования скорости.

Это достигается тем, что подпружиненный элемент выполнен подвижным в угловом направлении, а на общем с ним валу установлен дополнительный элемент, снабженный датчиками положения с двухпозиционным выходом, установленными на неподвижном основании.

Устройство управления электроприводом

выполнено по системе фазового управления,

вход его, являющийся входом управления

электропривода, присоединен к двухпозиционному выходу указанных датчиков.

Для повышения точности стабилизации скорости предусмотрено выполнение дополнительного элемента подпружиненным, подвижным под действием центробежной силы в угловом направлении, противополол ном направлению, в котором подвижен первый подпружиненный элемент.

Для повышения быстродействия привода и, следовательно, уменьшения потерь, предусмотрено подключение выходов датчиков положения ко входу устройства управления через логический элемент «И.

Предусмотрена также возможность изменения уставки скорости, для чего основной и дополнительный элементы и датчики их положения установлены таким образом, что обеспечивается возможность установочного изменения их углового положения.

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого электропривода с использованием в качестве датчиков положения индукционных датчиков; на фиг. 2 - принципиальная схема электропривода с выполнением дополнительного элемента неподвижным; ца фиг. 3 - блОК-схема с выполнением дополнительного элемента подпружиненным, подвижным под действием центробежной силы, и подключением датчиков положения ко входу устройства управления через логический элемент «И.

На вращаемом электродвигателем 1 валу 2 установлен первый подпружиненный элемент 3, подвижный под действием центробежный силы, и дополнительный элемент 4, который также может быть выполнен подвижным подпружиненным (фиг. 3). На неподвижном основании установлены катушки датчиков 5 и 6, относящиеся соответственно к элементам Зи4.

Выходы датчиков 5 и 6 подключены ко входу системы фазового управления, которую в представленных вариантах образует триггер 7 на транзисторах 8, 9 и выходном усилителе 10 (на фиг. 3 через элемент «И И).

С катушек датчиков 5 и 6 снимаются импульсы напряжения, частота которых пропорциональна скорости вращения, а изменение фазы импульсов зависит от упругости пружины и квадрата скорости вращения.

Количество катушек датчиков 5 и 6 выбирается с учетом обеспечения режима непрерывных токов двигателя (на фиг. 3 дополнительные катушки 5 и 6).

Положение сравнивающего триггера 7 будет зависеть от положения фазы сигнала датчика 5 относительно сигнала датчика 6 и на выходе триггера 7 будут импульсы напряжения с изменяющейся скважностью от О до 1, которыми управляется усилитель 10 и таким образом осуществляется фазовое регулирование.

При изменении скорости двигателя изменяется ПОД действием центробежной силы угол между элементами 3 и 4, а следовательно, и фазовый сдвиг между импульсами катушек датчиков 5, 6. При вращении вала двигателя в каждом из датчиков будет наводиться э. д. с. от замыкания и размыкания магнитного потока датчика, притом в каждой катушке один раз за оборот. Если скорость двигателя 1 меньше заданной, то импульсы датчика 6 приходят вторыми, закрывают транзистор 8 и открывают транзистор 9.

При достижении или увеличении выше заданной скорости импульсы с датчика 5 приходят вторыми, закрывают транзистор 9 и транзистор усилителя 10.

Указанный характер изменения фазового угла между импульсами датчиков 5, 6 обеспечивает щиротно-импульсное регулирование напряжения приложенного к двигателю, направленное на поддержание заданной скорости.

Стабильность скорости вращения в основном зависит от стабильности пружины, стабильности геометрических размеров между катушками датчиков и стабильности длительности импульсов датчиков при заданной скорости вращения.

В приводе, показанном на фиг. 3, во время разгона двигателя и в режиме стабилизации при отсутствии импульса на логической схеме «И, импульс от датчика 6 не включает транзистор усилителя 10, тем самым уменьшает время разгона и потери в цепи стабилизации. Начальное положение транзистора 8 триггера 7 определяется выбором параметров связи триггера.

Предмет изобретения

1- Электропривод с центробежным регулятором скорости, содержашим подпружиненный элемент, подвижный под действием центробежной силы, взаимодействующий с датчиком его положения, двухпозиционный выход

которого подключен ко входу устройства управления электроприводом, отличающийс я тем, что, с целью повышения надежности работы электропривода и точности регулирования, подпружиненный элемент выполнен подвижным в угловом направлении и на общем с ним валу установлен дополнительный элемент, снабженный установленными на неподвижном основании датчиками положения с двухпозиционным выходом, соединенным со входом устройства управления электроприводом, причем устройство управления электроприводом выполнено по системе фазового управления.

2.Электропривод по п. 1, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности

стабилизации скорости, дополнительный элемент выполнен подпружиненным, подвижным под действием центробежной силы в угловом направлении, противоположном направлению, в котором двигается первый подпружиненный элемент.

3.Электропривод по п. 1 отличающийс я тем, что, с целью повышения быстродействия привода, выходы датчиков положения

подключены ко входу устройства управления через логический элемент «И.

4.Электропривод по п. п. 1, 2, и 3, отличающийся тем, что основной и дополнительный подпружиненные элементы и датчики их положения установлены с возможностью установочного изменения их углового положения.

+ 0-

6