Устройство для управления двухфазным асинхронным двигателем Советский патент 1979 года по МПК H02P7/58 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДВУХФАЗНЫМ АСИНХРОННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ

ции в следующий период. Время проявления выходных импульсов и, соответственно лительность импульсов на выходе устройства, изменяется от конца полупериода до его начала пропорционально величине поступающего кода. Это вызывает изменение фазы первой гармоники выходного напряжения и соответственно ухудшение линейности моментной характеристики двигателя 21 .

Целью изобретения является улучшение линейности регулирования.

Это достигается тем, что в предложенное устройство, содержащее блок управления, | - разрядный счетчик, коммутатор и усилитель мощности, дополнительно введены (N+1) - разрядный счетчик, две схемы И, два статических триггера и счетный триггер с динамическим выходом. Причем первый выход блока управления соединен через схемы И со счетными входами Я разрядного и (N+1)-разрядного счетчи ков., второй выход - с коммутатором, третий выход - с управляющими входами N -разрядного счетчика, на информационные входы которого подается прямой код. числа, с управляющими входами i -разрядов и с установочным входом (N+1) разряда (N+1)-разрядног счетчика, на информационные входы W разрядов которого подается обратный код числа, и - с первыми входами статических триггеров, второй вход одного из которых подключен к выходу (Ij+1)-разрядного счетчика, второй вход другого - к динамическому выход счетного триггера , счетный вход которого подключен к выходу N - разрядного счетчика, а установочный вход - к третьему выходу блока управления. Первый выход одного из статических триггеров соединен с коммутатором и разрешающим входом схемы И, первый выход другого статического триггера соединен с разрешающим входом другой схемы И, а второй выход соединен с коммутатором.

На фиг.1 показана структурная схема предложенного устройства; на фиг.2 - временные диаграммы сигналов Устройство содержит блок 1 управ ления, выход 2 которого соединен через схемы ИЗ, 4 со счетными вход ми V -разрядного счетчика 5, состоящего из счетных триггеров 6 с динамическим выходом,и.со счетным входом (К+1)-разрядного счетчика 7, состоящего из счетных триггеров 6 с динамическим выходом. Выход 8 блока 1 управления соединен с коммутатором 9. Выход 10 блока 1 управления связан с управля щими входами N -разрядного счетчика 5, с управляющими входамиW разрядо и с установочным входом (N+1) разря (VI+1)-разрядного счетчика 7.

Выход 10 блока 1 управления также соединен с входами 11,12 статических триггеров 13, 14. Второй вход статического триггера 14 подключен к выходу (V+1)-разрядного счетчика 7. Второй выход статического триггера

13 соединен с динамическим выходом счетного триггера 15, счетный вход которого подключен к выходу К -разрядного счетчика 5, а установочный вход подключен к выходу 10 блока 1

управления. Выход 16 статического триггера 13 соединен с коммутатором 9 и с разрешающим входом схемы И 3. Выход 17 статического триггера 14 соединен с разрешающим входом схемы

И 4,а выход 18 - с коммутатором 9. Выходы 19,20 коммутатора 9 соединены с усилителем мощности 21.

На фиг.2 приведены временные диаграммы сигналов, поясняющие работу устройства, и приняты следующие обозначения: 22 - сигнал на выходе 8 блока 1 управления; 23 - сигнал на выходе 2 блока 1 управления; 24сигнал с выхода 10 блока 1 управления; 25 - сигнал на выходе 16 ста.тического триггера 13; 26 - сигнал на выходе 18 статического триггера 14; 27,28 - сигналы соответственно с выходов 19, 20 коммутатора 9.

Работает устройство в один полупериод рабочей частоты двигателя следующим образом.

С выхода 10 блока 1 управления импульсы частотой 21 .{где i - рабочая частота асинхронного двигателя)

поступают на управляющие входы К разрядного счетчика 5, на установку счетного триггера 15 в состояние , на управлянж ие входы N разрядов и на установку в состояние

О (N+1) разряда (W+1) -разрядного счетчика 7, а также на входы 11, 12 статических триггеров 13, 14, устанавливая их в положение, разрешающее прохождение импульсов частотой г.с выхода 2 блока 1 управления через схемы И 3,4 на счетные входы N -разрядного счетчика 5 и (N+1разрядного счетчика 7. Частоту импульсов F определяют выражением: P 2f(), где i - рабочая частота, асинхронного двигателя; К - число разрядов управляющего кода. Импульс с динамического выхода счетного триггера 15 поступает на второй вход статического триггера, 13 и устанавливает его в состояние , запрещая при этом прохождение импульсов через схему И 3 в оставщуюся часть полупериода. Импульсы с выхода (К+1)-разрядного счетчика 7 поступают на второй вход статического триггера 14 и устанавливают его . в состояние , запрещая прохождение импульсов через схему И 4 на счетный вход (V+1)-разрядного счетчика 7. Импульсы с выходов 16, 18 статических триггеров (25,26 на фиг.2), длительность которых пропорциональна входному сигналу, поступают на входы коммутатора 9, Кроме этих импульсов на входы коммутатора 9 подается опорный сигнал с выхода 9 блока 1 управления и сигнал знака входного числа. В результате коммута тором 9 вырабатывается широтно-импульсный сигнал управления усилителем мощности 21, по длительности равный сумме импульсов с выходов 16 19 статических триггеров (25, 2G фиг.2), фаза которого определяется знаком входного сигнала. Эти напряжения (27,28) сдвинуты относительно опорного сигнала 8 с выхода блока 1 управления (22) на четверть периода а их ширина пропорциональна величине входного сигнала. Во второй полупериод устройство работает аналогично Если в качестве напряжения, подаваемого на обмотку возбуждения, использовать опорное напряжение с выхода 8 блока 1 управления вида (22), вели чина момента, развиваемая асинхронным двигателем, будет максимальной. Поскольку первая гармоника сигнала, вырабатываемого усилителем 21 мощности при изменении входного сигнал имеет постоянный сдвиг по фазе по отношению к опорному сигналу 8 (22) моментная характеристика асинхронного двигателя будет линейной, что обеспечивает линейность регулирования . Формула изобретения Устройство для управления двухфа ным асинхронным двигателем,содержащ блок управления,N -разрядный счетчик , коммутатор и усилитель мощности, отличающеес я тем, что, с целью улучшения линейности регулирования, в него дополнительно введены (N+1) - разрядный счетчик, две схемы И, два статических триггера и счетный триггер с динамическим выходом, причем первый выход блока управления соединен через схемы И со счетными входами К -разрядного и (N+1)-разрядного счетчика, второй выход - с коммутатором, третий выход - с управляющими входами К-разрядного счетчика, на информационные входы которого подается прямой код числа, с управляющими входами N разрядов и с установочным входом (W+1) разряда (Si+1)-разрядного счетчика, на информационные входы и разрядов которого подается обратный код числа, и - с первыми входами статических триггеров, второй вход одного из которых подключен к выходу (М+1)-разрядного счетчика, второй вход другого - к динамическому выходу счетного триггера, счетный вход которого подключен л выходуW - разрядного счетчика, а установочный вход - к третьему выходу блока управления, первый выход одного из статических триггеров соединен с коммутатором и разрешающим входом схемы И, первый выход другого статического триггера соединен с разрешающим входом другой схемы И, а второй выход соединен с коммутатором. Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе 1.Коссов О.А. Усилители мсщности на транзисторах в режиме переключения, Энергия, 1971, с. 403-413. 2.Батоврин А.А. и др. Цифровые следящие системы судовой автоматики Судостроение, 1972, с.177-178.

-.-vvSiTTJ-T f-г

. ...:.,.

. .,:

649117

Ut,

n

23

Пa

26

LLj.