Устройство стабилизации скорости электродвигателя постоянного тока Советский патент 1976 года по МПК H02P5/06 

ратор 2, который через согласующее звено 3, в состав которого входят усилительограничитель и триггер-делитель частоты, подключен к преобразователю 4 периода напряжения импульсного тахогенератора в аналоговое напряжение. Выход преобразователя 4 соединен с первым входом элемента 5 сравнения. Импульсный тахогенератор соединен также с дифференцирующей цепью 6, выход которой подключен к перво му входу элемента НЕ 7, второй вход кото рого соединен с выходом элемента 5 сравн ния. Выход элемента НЕ 7 подключен к первому входу первого элемента И 8, второй вход которого соединен с дифференцируюшей цепью 6. Выход первого элемента И 8 подключен ко второму входу триггера 9 в цепи управления электродвигателя, к первому входу которого подключен выход элемента 5 сравнения. Выход импульсного тахогенератора также подключен к первому входу второго элемента И 10, второй вход которого соединен с выходом первого управляющего триггера 11. Первый управляющий 11и второй управляющий 12 триггеры по первому входу соединены с элементом установки триггеров в исходное состояние. Вторые входы управляющих триггеров 11 и 12соединены с выходом первого элемента И 8, причем у триггера 11 непосредственно, а у триггера 12 - через элемент 13 задержки. Выход второго управляющего три гера 12 подключен к обмотке электромагнитного реле 14. Выход второго элемента И 10 подсоединен к первому входу фазового детектора 15, второй вход которого соединен с генератором 16 опорной частоты. Выход фазового детектора 15 через нормально разомкнутый контакт 17 электро магнитного реле 14 соединен с первым входом элемента 18 суммирования, второй вход которого подключен к источнику 19 опорного напряжения постоянного тока, а выход элемента 18 суммирования соединен со вторым входом элемента 5 сравнения. Устройство работает следующим образом При подаче на электродвигатель 1 напряжения питания последний начинает вращаться. Импульсный тахогенератор 2 вырабатывает сигнал, период которого пропорционален скорости вращения электродвигателя. С выхода согласующего звена 3 прямоугольное напряжение 2О поступает в пре образователь 4 периода сигнала тахогенератора ь аналоговое напряжение 21 (в данном случае пилообразное). Это напряжение поступает на первый вход элемента 5 сравнения, где сравнивается с опорным напряжением 22 постоянного тока, поступающим на второй вход элемента 5 сравнения. Элемент сравнения формирует короткий импульс 23, фиксирующий момент равенства аналогового и опорного напряжений, который пост пает на первый вход триггера 9 в цепи управления электродвигателя. Триггер обеспечивает постоянное подключение электродвигателя к источнику питания. Прямоугольное напряжение с выхода согласующего звена поступает также в дифференцирующую цепь 6, на выходе которой формируется последовательность 24 импульсов положительной и отрицательной полярностей. Положительные импульсы дифференцирующей цепи поступают на первый вход элемента НЕ 7, на второй вход которого подаются выходные импульсы с элемента сравнения. Выходное напряжение 25 элемента НЕ 7 имеет прямоугольную форму и поступает на первый вход первого элемента И 8. При увеличении скорости электродвигателя выше номинальной на выходе элемента 5 сравнения импульс отсутствует, в результате чего на выходе элемента НЕ 7 будет отрицательный потенциал, который обеспечивает прохождение отрицательных импульсов дифференцирующей цепи 6 через первый элемент И 8. С выхода первого элемента И 8 им тульсы 26 поступают на второй вход триггера 9 управления, который отключает электродвигатель от источника питания. Скорость электродвигателя снижается, в результате чего период напряжения тахогенератора увеличивается и на выходе э.пемента 5 сравнения появляются импульсы. Триггер 9 управления подключает электродвигатель к источнику питания. В дальнейшем триггер 9 формирует прямоугольное напряжение 27, свидетельствующее о попеременном подключении и отключении электродвигателя от источника питания, стабилизируя таки1 1 образом скорость электродвигателя. Прямоугольное напряжение 20 тахогенератора также дифференцируется и подается на перпый вход второго элемента И 10. С появлением первого импульса на выходе первого элемента И 8 он подается на второй вход первого управляющего триггера 11, выходное напряжение 28 которого поступает на второй вход второго элемента И 10. Элемент И 10 пропускает последоваельность положительных дифференцированных импульсов 29 напряжения тахогенераора на первый вход фазового детектора 15. На второй вход фазового детектора посупает последовательность импульсов 30 от 1;енератора 16 опорной частоты. Фазоый детектор 15 формирует прямоугольное апряжение 31, длительности импульса и

паузы которого зависят от разности фаз напряжений тч.хогенератора и генератора опорной частоть. Преобразованное напряжение с выхода фазового детектора 15 в виде постоянного напряжения, величина которого зависит от разности фаз, подается через нормально разомкнутые контакты 17 электромагнитного реле 14 на первый вход элемента 18 суммирования. Включение обмотки реле 14 осуществляется напряжением 32, поступающим с выхода второго управляющего триггера 12. Последний формирует необходимое напряжение 32 для включения обмотки реле 14 с приходом первого импульса 33 с первого элемента И 8, который задерживается на определенное время элементом 13 задержки и подается-на второй вход второго управляющего триггера 12. Оба управляющих триггера 11и 12 по первому Бходу устанавливаются в исходное состояние при включении напряжения питания. Задержка необходима для того, чтобы на выходе фазового детектора закончился переходной процесс после прихода импульсов тахогенератора на первый вход фазового детектора. Выходное напряжение 34 фазового детектора 15 подается на элемент 18 суммирования, на второй вход которого поступает постоянное опорное напряжение от источника 19, Выходное напряжение 22 элемента 18 суммирования поступает на второй вход элемента 5 сравнения. Изменение нагрузки на валу двигателя приводит к рассогласованию фаз сигналов тахогенератора и генератора опорной частоты, в результате чего меняется величина суммарного напряжения 22 на втором входе элемента 5 сравнения, которое регулирует моменты 27 включения и отключения двигателя от источника питания. При этом частоты сигналов тахогенератора и генератора опорной частоты равны, что свидетельствует об отсутствии ошибки по скорости.

Устойчивость устройства в переходном режиме при изменении нагрузки на валу двигателя обеспечивается соответствующим выбором постоянной времени фазового детектора.

Ф

ормула изобретени

10

Устройство для стабилизации скорости электродвигателя постоянного тока по авт. св. № 379О29, отличающееся тем, что, с целью повышения точности стаббилизации скорости вращения электродвигателя, в него введен канал управления по фазе, содержащий второй элемент И, первый вход которого подключен к выходу импульсного тахогенератора, два управляющих триггера, первые входы которых соединены с элементом установки триггеров в исходное состояние, а вторые входы с выходом первого элемента И, причем у первого триггера непосредственно, а у второго - через элемент задержки, при этом выход первого управляющего триггера подключен ко второму входу второго элемента И, а выход второго управляющего триггера к обмотке электромагнитного реле, при этом выход второго элемента И соединен с первым входом фазового детектора, второй вход которого соединен с генератором опорной частоты, а выход фазового детектора через нормально разомкнутый контакт электромагнитного реле - с первым входом элемента суммирования, второй вход которого соединен с источником опорного напряжения постоянного тока, а выход элемента суммирования соединен со входом элемента сравнения.

г

-О

-О

.1

211

21 N AL l

22

. .,,

S21643

i -i

.Z