Устройство для стабилизации скорости вращения электродвигателя Советский патент 1980 года по МПК H02P5/06 

чены соответственно к выходам первого и второго датчиков скорости, а выходы через первый и второй сглаживающие делители соответственно подключены к двум разным входам регулятора, второй вход первого сумматора подключен к входу преобразователя частоты, а второй вход другого сумматора подключен к выходу преобразователя, вход которого связан с выходом задающего генератора.

На чертеже представлена блок-схема устройства для стабилизации скорости враи1ения электродвигателя.

Устройство для стабилизации скорости электродвигателя содержит регулятор 1, датчики 2 и 3 скорости, установленные на валу вспомогательного двигателя 4, задающий генератор 5, преобразователь 6 частоты, сумматоры 7 и 8, сглаживающие делители 9 и 10 и основной двигатель 11.

Устройство работает следующим образом: рассмотрим случай задания нулевого уровня скорости основного двигателя 11. При этом коэффициент /Се преобразователя 6 устанавливается равным , на сумматоры 7 и 8 в этом случае будут поступать равные частоты, соответствующие по величине частоте fs с выхода задающего генератора 5. Ввиду того, что датчики 2 и 3 имеют одинаковое число меток, с их выходов на сумматоры 7 и 8 будут поступать равные частоты /2 и -/з, которые после сложения с частотой /5 и деления в (/(9 /Сю) раз сглаживающими делителями 9 и 10, также равными по величине, будут поступать на входы регулятора 1. Равенство входных частот регулятора 1, в соответствии с логикой работы устройства, определяет нулевую скорость основного двигателя II, вследствие чего в системе устанавливается установивщееся равновесие.

При необходимости задания определенного уровня скорости двигателя 11 коэффициент преобразователя 6 устанавливается отличным от единицы и соответствует выбранному уровню скорости. В этом случае на сумматоры 7 и 8 будут поступать неравные по величине частоты /5 и . В результате сложения их попарно с равными по величине частотами 2 и fa на входы регулятора 1 будут поступать неравные частоты /9 и fio с выходом сглаживающих делителей 9 и 10. Это вызовет вращение двигателя 11 со скоростью, при которой восстановится равенство частот на входе регулятора 1, т. е. устанавливается новое равновесие в системе. Уровень выходной скорости двигателя 11 в этом случае будет определяться только разностью частот fs и /е и не зависеть от характера вращения вала вспомогательного двигателя 4. Справедливость этого утверждения легко доказывается. Исходя из условия равенства частот на входах регулятора 1 в установивщемся режиме работа с учетом того, что частоты с

выходов датчиков 2 и 3 определяются соотнощеииями:

jrZi

- (1)

(в + «о),

(2) 2п

где /2 и /3 - частоты с выходов датчиков 2 и 3;

и Zs -число меток датчиков 2иЗ; Wb и - скорости вспомогательного и основного двигателей соответственно.

Для схемы, приведенной на фиг. 1, справедливо соотношение:

9(Л + Л/Г.)-А,о(Л + Л) (3)

с учетом соотношений (1) и (2), а также равенства (9 10) выражение (3) можно записать в виде:

«,, + /,/С. + (0,)+/„ (4)

2я

2а

(/C.-l).

(5)

откуда «о

Формула (5) доказывает независимость скорости основного двигателя И от уровня и пульсаций скорости вспомогательного двигателя 4. Уменьшение или увеличение скорости CU6 двигателя 4 приводит к одновременному и равному цо величине изменению уровней частот на входе регулятора 1, разность же частот /2 и /з, соответствующая заданному уровню скорости двигателя И, остается неизменной и равной разности частот /5 и fe, задаваемой преобразователем 6. Вследствие этого в предложенном устройстве по сравнению с известным 2 исчезает необходимость в стабилизации скорости вспомогательного двигателя 4. Испытание привода, практически реализующего данное устройство, доказало его работоспособность и показало, что в данном устройстве может быть достигнут диапазон D 10000:1 при высокой равномерности вращения и точности поддержания заданного уровня на нижней скорости не хуже 0,1%, на высокой скорости 0,01%.

Таким образом, исключение системы стабилизации скорости вспомогательного двигателя 4 и введение новых элементов - преобразователя, сумматоров и сглаживающих делителей с соответствующими связями позволяет получить положительный технический эффект, а именно увеличить точность поддержания заданного уровня скорости в широком диапазоне их изменения.

Формула изобретения

Устройство для стабилизации скорости, вращения электродвигателя, содержащее задающий генератор, первый и второй датчики скорости, з становленные на валу вспомогательного двигателя, регулятор скорости, к выходу которого подключен стабилизируемый электродвигатель, выходной вал которого механически связан с считывающей головкой второго датчика скорости, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности стабилизации в щироком дианазоие скоростей, устройство снабжено преобразователем частоты, сглаживающими делителями и первым и вторым сумматорами, первые входы которых подключены соответственно к выходам первого и второго датчиков скорости, а выходы через первый и второй сглаживающие делители соответственно подключены к двум

разным входам регулятора, второй вход первого сумматора подключен к входу преобразователя частоты, а второй вход другого сумматора подключен к выходу преобразователя, вход которого связан с выходом задающего генератора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Трахтенберг Р. М. Астатический дискретиый регулятор скорости электропривода.- «Автоматика и телемеханика, № 3, 1966.

2.Авторское свидетельство СССР № 498700, кл. Н 02Р 5/06, 1976.