Система управления скоростью вращения электродвигателя механизма подачи электродной проволоки Советский патент 1979 года по МПК G05D13/00 

(54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ СКОРОСТЬЮ ВРАЩЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ МЕХАНИЗМА ПОДАЧИ ЭЛЕКТРОДНОЙ ПРОВОЛОКИ которого связан с выходом блока дифференцирования, а выход - с первым входом электронного реле, выход которого связан с входом усилителя мощности, а второй вход соединен с выходом компаратора, второй вход компаратора через генератор пилообразного напряжения подключен к выходу формирователя прямоугольных импульсов, вход коюрого соединен с выходом Т(ахогвнератора. На чертеже приведена функциональная схема системы. Устройство содержит источник 1 задаю щего напряжения, последоватетгьно соединенн: 1е усилитель 2 мощности электро- двшатель 3, вал которого связан с приводным роликом 4 механизма подачи элек тродной проволоки. На валу электродвигателя установлен импульсный тахогене1эатор 5, который соединен с формирователем 6 прямоугольных импульсов. Выход формиро вателя 6 пр5пиоугольных импульсов через генератор 7 пилоофазного напряжения подключен ко второму входу компаратора 8, Первый вход ксялпаратора 8 соединен с источником 1 задающего напряжения. Выход компаратора 8 подключён к первому входу электронного реле 9, Выход формирователя 6 прямоугольных импульсов соединен также с блоком дифференцирования Ю, выход которого связан со вторыми входами триггера 11 управления и логического элемента И 12, Первый вход триггера И управления подключен к выходу компаратора 8, а выход - к первому входу логического элемента И 12 выход которого соединен со вторым входом электронного реле 9, &1ХОД последнего соединен со входом усилителя 2 мощности. Система работает следующим образом. При включении питающих напряжений электродвигатель 3 начинает вращаться и приводным роликом 4 осуществляется подача электродной проволоки. На одном валу с двигателем установлен импульсный тахогенератор 5, в качестве которого используется фотоэлектрический датчик, С выхода тахогенератора 5 импульсы тока, частота которых пропорциональна оборотам двигателя и числу отверстий в диске фотодатчика, поступают на вход формирователя 6 прямоугольных импульсов. При поступлении на вход генератора 7 пилообразного напряжения положительной полуволны прямоугольного напряжения генератор начинает формировать прямой вход пилообразного напряжения. При поступлении отридательной полуволны прямоугольного напряжения с выхода формирователя 6 прямоугольных импульсов подается им пульс на обратный ход пилообразного напряжения, Пилообрпзное напряжение подается на второй вход компаратора 8, на первый вход которого поступает сигнал от источника 1 задающего напряжения. Величина этого напряжения определяет номинальные обороты двигателя для заданной скорости подачи электродной проволоки. При достижении пилообразным напряжением уровня задающего напряжения компаратор 8 формирует импульс, фиксируюший момент равенства этих напряжений. Этот импульс поступает на первый вход электронного реле 9, которое устанавливается в такое положение, выходной сигнал которого через усилитель 2 мощности обеспечивает постоянное подключение электродвигателя 3 к источнику питания. Прямоугольные импульсы с выхода формирователя 6 импульсов поступают так- . же на блок дифференцирования 10, на выходе которого формируется последовательность положительных и отрицательных импульсов. Положительные импульсы поступают на второй вход триггера 11 управления, а отрицательные - на второй вход логического элемента И 12, На первый вход триггера 11 управления поступают импульсы с выхода компаратора 8, Выходное напряжение триггера 11 управления имеет прямоугольную форму и поступает на первый вход логического элемента И 12. Отходные импульсы на выходе логического элемента И 12 будут формироваться из отрицательных импульсов блока дифференшфован;ия 10 в том случае, если на первом входе будет отрицательный потенциал, поступающий из триггера 11. В том случае, если скорость электродвигателя 3 меньше номинальной, пилообразное напряжение достигнет уровня задающего напряжения по времени раньше, чем придет отрицательный импульс блока дифференцирования 10 на второй вход логического элемента И 12. Поэтому раньше появится импульс на выходе компаратора 8, который установит триггер 11 в положение, при котором на первый вход логическо1Х) элемента И 12 будет поступать запрещающий потенциал. Импульс на выходе логического элемента И 12 будет отсутствовать. При увеличении скорости будет уменьшаться длительность положительной и отрицательной полуволн прямоугольного напряжения тахогенератора 5. При этом будет уменьшаться и амплитуда пилообразного напряжения. При переходе номинальной скорости пилообразное напряжение не будет достигать уровня задающего в связи с чем на выхода компаратора 8 импульс будет отсутствовать. Вследствие этого триггер 11 установится в такое поло5кение, когда на первый вход логического элемента И 12 будет поступать разрешающий потенциал. Логический элемент И 12 из отрицательных импульсов блока дифференцирования Ю будет формировать импульсы, которые будут поступать на второй вход электронного реле 9. Электронное реле 9 отключит электродвигател 3. Скорость вращения двигателя будет падать, а положительные и отрицательные полуволны прямоугольного напряжения будут увеличиваться. Амплитуда пилообразного напряжения возрастет до уровня задающего и компаратор 8 сформирует импульс, который подключит электродвигатель 3 через электронное репе 9 и усилитель 2 мощности. В дальнейшем работа системы будет заключаться в попеременно подключении и отключении двигателя от источника питания. Изменяя по определенной программе (дискретно или плавно) величину задаваемого напряжения, можно управлять в широком диапазоне скоростью вращения двигателя механизма подачи электродной проволоки со стабилизацией номинала ско- , рости в каткдой точке. Частота переключения напряжения в обмотке двигателя в зависимости от постоянной времени цепи нагрузки составляет ЗОО-40О Гц. Это позволяет получить режим непрерывного тока в обмотке двигателя во всем диапазоне скоростей подачи электродной проволоки и повысить точность работы- системы. зобретения р м у Л а Система управления Скоростью вращения электродвигателя механизма подачи электродной проволоки, содержащая источник задающего напряжения, подключенный к первому входу компаратора, выход которого через усилитель мощности подключен ко входу электродвигателя, выходной вал которого связан с тахогенератором, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности, система содержит формирователь прямоугольных импульсов, генератор пилообразного напряжения, электронное реле, блок дифференцирования, элемент И и триггер, первый, вход которого связан с выходом компаратора, второй вход через блок дифференцирования связан с выходом формирователя прямоугольных импульсов, а и.1ход с первым входом элемента И, второй вход которого связан с выходом блока дифференцирования, а выход - с первым входом электронного реле, выход которого связан с входом усилителя мощности, а второй вход соединен с выходом компаратора, второй вход компаратора через генератор пилообразного напряжения подключен к выходу формироватреля прямоугольных импульсов, вход котфого соединен с выходом тахогенератора. Источники информации, принятые во внимание при экспертезе 1.Патент Японии № 46-43971, кл. 54 (Е), 1971. 2.Патент Англии № 1241417, кл. G 3 R 1972. 3.Арсенов Г. П. Особенности автоматического управления процессов дуговой сварки, Судостроение, 1973, № 11 (прототип ).