Устройство для стабилизации частоты вращения электродвигателя постоянного тока Советский патент 1980 года по МПК H02P5/16 

Изобретение относится к эпектротехнак Известно устройство для стабилизации частоты вращения электродвигателя fll, содержащее сдвигающий.регисгор, на который иостуиадат сигналы этало1шого генератора и датчика скорости. Импульсы эталонного генератора сдви:гают регистор в одном направлении, а сиг цалы датчика скорости - в противоположно найравлении. сдвиге регистра влево или вправо на выходе формируется напр1зжские с первым или вторыь; фиксированным уровнем амплитуды, которое подается на элекгро- двизпатель. Недостатком известного устройсава является сложность и низкая надежность. Известно также устройство са-абилиэации частоаы вращения электродвигателя постоянного тока, содержащее ге- нератор эталонной частоты, датчик тастот триггер и усшГтгль мощности, в котором один из входов триггера псдключен непосредственно к датчику частоты, а другойк генератору эталонной частоты через элемент задержки, выход которого соединен с выходом триггера RC - цепь, общая точка которой подключена через диод ко входу элемента задержки. Недостатком устройст ва яаляеэтся 1 ромоздкость схемы ввиду больших габаритов линий задержки. Наиболее близк1о 1 техническим решшием к изоСретению является устройство для стабилизации частоты вращения электро, двигателя, содержащее датчик частоты вращения электрод виг-ате ля, усилитель , выходом подключенный к электродвигателю, генератор эталонной частоты, S -триггер, один выход которого соедини со входом усилителя мощности, и управляющий.триг гер, выход которого подключен ко входу RS - триггера через схему совпадения, а единичный вход соединен с выходом датчика частоты вращения электродвигателя в указанном устройстве сигнал на переключение перво1Х) триггера поступает через дифференнирующую цепочку от ynfjaB75ляюшего триггера в момент перехода соотвегствующего плеча в состояние О. Управляющий триггер в свою очередь переключается по от nepBoix) тригге, то есть в известном устройстве два триггера аерекшочают друг друга аа время, определяемое скоростыо переключе}1Ия триггеров. При рассмотрении процесса перекзиочения следует учитывать особеннсхгги работы дополнительного триггера, а HJvieHHo -ю , что оба его входа являются статическикш н поэтому пр поступ- ленш импульса э алощюго генератора (дат чика оборотов) оба плеча оказываются в состоянии 1. После окончания имдульса триггер долже} вернуться в исходное состояние. Однако при определенной комбинации длительности н формы фронтов основного и дополнительного трипперов и при большой разнице коэффициентов усилен1Ш транзисто ров левого и правого гшеча дополнительно триггера возможно, что после окончания импульса дополнительный триггер не вернется в исходное состояние . Целью данного изобретения является повьаиение надежности . Указанная цель обеспечивается тем, что в устройство для стабилизации истот вращения электродвигателя постоннноххэ то ка, содержащее усилитель мощности, выходом подключв1ный к электродвигателю, генератор, эталонной частоты, R 3 -тригге один выход которого соедине со входом усилителя МОЩ1ЮСТИ, и управляющий тригг выход которого подключен ко входу RSтриггера через схему соштадения , а еди ничный вход соединен с выходом датчика частоты вращения элекгродвш ателя, введены второй управляющий триггер и схем совпадения, причал управляющие триггеры выпош1ены с TpeN«i входами, единичный вход второго управляющего триггера соединен с выходом генератора эталонной часготы, а его выход через вторую схему совпадения связан со вторым входом RS-триггера, а второй вход каждой схемы совпадения соед1Шен с единичным входом одно1Х) н С-входом другого управляющего тригге 2)- входы управляющих триггеров соедине с соответствующими входами RS -тригге Сущность изобретения поясняется чер- тежом, на котором представлена блок-схе- ма устройства для стабилизации частоты мщения электродвигателя. Генератор эталонной частоты 1 подключен к единичному входу в-триггера 2, С-нкод триггера 3 и через схему 4 0 ош1ада1ия - ко ВХОДУ R в -/гршс-гера 5. атчдх 6 частоты вращения подключен к дш1ичному ВХОДУ s - триггера 3, С-входу риггера 2 и через схему 7 совпадения к другому ВХОДУ RS -/грщтера 5, Другие вкоды схем 4, 7 совпадшия соединены оответственно с вькодами триггеров 2, 3, J -входы которых соединены с соответствующими вькодами триггера 5, один из которых через усилитель 8 мощности подключен к электродвигателю 9 постоянного тока. Устройст:во работает следующим образом. Предположим, что при включении устрой- i ства все триггеры установились в положение. О, Тогда электродвигатель обесточен и схемы 4, 7 совпадения закрьггы. Первый импульс-f-g устанавливает в состояние 1 Триггеры 2, 3, при этом открьшаются первые входы схем 4, 7 совпадения. ВтоРой импульс д через схему 4 совпа дшия переводит в состояние триггер 5 и возвращает триггер 3 в состояние О, в результате чего схема 7 совпадшия закрывается. К электродвигателю прикладывается, напряжение питания. Состояние устройства не меняется, пока не сформируется первый импульс датчика 6 оборотов, который пере водит триггер 3 в состояние , при этом от1фывается схема 7 совпадения . Одновреме1шо импульс п поступает на динамический вход схемы 7 совпадения, но не проходит через нее за. счет задержки на элементах другого входа и элементах ,„, о тр иггера о. Следующий импульс Ig возвращает тркггер 3 в состояние О, Таким образом 1риггер 5 заблокирован в состоянии электродвигатель продолжает разгонять астота импульса увеличивается и в один из периодов импртьоов i проходит подряд два импульса f л . Первый импульс : переключает триггер 3 в состояние 1. Второй импульс Q переключает в состояние О триггер 5, так как схема 7 совпадения открыта. Электродвигатель отключается от напряжшия питания. Следующий импульс - « переключает триггер 5 в состояние 1 и к эдекгродвигателю вновь прикладывается напряжение питания. Под действием чередующихся импульсов 9 q устанавливается режим фазового регулирования и электродвигатель входит в синхронизм с частотой эталонного генератора. Е:сли скорость электродвигателя станет выше (ниже) синхронной, то триггер 5 575 аналогично рассмотрошюму аьдие блокируе ся в состо5шии О (1), что вызьшает возвращение скорости электродвигателя к заданному значению. В данном устройстве отсутствует ре- жим одновременного переключения триггеров, вследствие чего повышается надежнос работы устройства. Формула изобретена Устройство для стабилизации частоты вращения элеютродвщ-атоля постоянно1Х) тока, содержащее датчик частоты вращения электродвигателя, усилитель мощности, вы кодом ПОДКЛЮЧЙ1НЫЙ к электродвигателю, генератор эталонной частоты, R S -триггер, один выход которого соедш1ен со входом усилителя мощности, и управляющий триггер, выход которого подключен ко входу RS -триггера через схему совпадения, а единичный вход соединен с выходом датчика частоты вращения электродвигателя, от.личающеес ятем, что, с целью повы. 06 надежности, устройство снабжшо вторым управляющим триггером и второй схемой совпадения, причем управляющие триггеры выполнены с тремя входами, единичный вход второго управляющего триггера соединен с выходом генератора эталонной частоты, выход этого триггера через вторую схему совпадения связан с друшм входом RS -yrpitrrepa, второй вход каждой схемы совпадения соединен с единичным входом одного и С-входом pfiyroro уп{.авляющего триггера,О -входы упраачяющих триггеров соединены с соответствующими выходами RS -триггера. Источники информации, ри1штые во BHnNiaHHe при экспертизе 1.Патент США № 3176208, кл. 318-314, 1962. 2.Авторское свидетельство СССР № 379О32, кл. Н О2 Р 5/16, 1971. 3.Авторское свидетельство СССР № 372631, кл. Н 02 Р 5/06, 1971 (прототип).