Устройство для стабилизации скоростиВРАщЕНия элЕКТРОпРиВОдА Советский патент 1981 года по МПК H02P5/06 

Целью изобретения является повышение надежности и технологичности устройства для стабилизации скорости вращения электропривода.

Для этого считывающий элемент измерительной системы выполнен общим для контуров регулирования и установлен на неподвижном статоре вспомогательного электродвигателя, а второй измерительный элемент выполнен в виде диска с нанесенными на его поверхности, обращенной к первому измерительному элементу, дорол кой и метками, установленного на подвижном статоре основного электродвигателя, а на первом измерительном элементе выполнена дополнительная дорожка с метками, расположенная соосно дорожке второго измерительного элемента.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит контур 1 регулирования, основной электродвигатель 2 с подвижным статором 3 и якорем 4, вспомогательный электродвигатель 5 с якорем 6, контур 7 регулирования, измерительный элемент 8 с дорожкой с метками 9 и дополнительной дорожкой с метками 10, измерительный элемент 11 с дорожкой с метками 12, считывающий элемент 13, установленный на неподвижном статоре 14 вспомогательного электродвигателя для контуров регулирования. Оба контура регулирования выполнены идентично и каждый из них содержит генераторы 15, 16 импульсов заданной скорости, измерители 17, 18 фазового рассогласования импульсов заданной и истинной скорости и формирователи 19, 20 импульсов и усилители 21, 22. В каждом из них измеритель фазового рассогласования имнульсов заданной и истинной скорости соединен своими входами с выходом стабилизированного но частоте генератора импульсов заданной скорости и с выходом формирователя импульсов, а выход измерителя фазового рассогласования импульсов заданной и истинной скорости соединен с входом усилителя, выход которого подключен к обмотке управления соответствующего электродвигателя. Якори 4 и 6 электродвигателей жестко связаны между собой. На их общем валу установлен измерительный элемент 8, снабженный дорожками 9 и 10 с метками. Второй измерительный элемент 11, на котором имеется доронска 12 с метками, закреплен на подвижном статоре 3.

Устройство работает следующим образом.

Считывающий элемент 13 формирует на своем выходе периодические сигналы, частота которых fi пропорциональна скорости вращения coi якорей электродвигателей и числу меток /Vi на дорожке 9, т. е.

f

(1)

На дорожках 10 и 12 измерительных элементов 8 и 11 нанесено одинаковое число меток NZ. Эти дорожки расположены соосно так, что при относительном вращении элементов 8 и 11 происходит модуляция физического поля, оказывающего воздействие на считывающую систему 13. Эта

система формирует на своем выходе сигналы с частотой /2, величина которой пропорциональна алгебраической сумме скоростей вращения якоря 4 и подвижного статора 3 электродвигателя 2 и числу меток N2 на дорожках 10 и 12, т. е.

/2

(И1 -г С02),

(2)

где (02 - скорости вращения якоря 4 и подвижного статора 3.

Считывающий элемент 13 установлен неподвижно на статоре 14 электродвигателя 5. Выходы считывающего элемента соединены с входами формирователей импульсов контуров регулирования. Генератор 16

вырабатывает на выходе нериодические сигналы с частотой fi. Сигналы считывающего элемента, поступающие на формирователь импульсов, преобразуются в импульсные сигналы с крутым фронтом определенной длительности, амплитуды и полярности. Сигналы генератора 16 и формирователя 20 поступают на входы измерителя 18, где сравниваются между собой по фазе. Измеритель 18 вырабатывает на

выходе снгнал, пропорциональный разности фаз указанных импульсов. Этот сигнал усиливается усилителем 22 и подается на обмотку управления двигателем, якорь 6 которого под действием управляющего напряжения отрабатывает имеющую место разность фаз указанных сигналов. Таким образом, скорость вращения двигателей равна

.(3)

Л ,

На выходе генератора 15 устанавливают частоту сигналов /2, отличную от частоты fi. Контур 1 электродвигателя 2 построен по тому же принципу, что н контур 7 электродвигателя 5. В нем сигнал с выхода считывающего элемента формируются формирователем 19. Выходные сигналы формирователя 19 сравниваются по

фазе с сигналами генератора 15 в измерителе 17, сигналы которого через усилитель 21 подают на обмотку управления электродвигателем 2. В результате действия управляющего напряжения на обмотку управления электродвигателя 2 его статор 3 начнет вращаться относительно якоря 4 с угловой скоростью 0)2, т. е. с такой скоростью, чтобы сигналы, поступающие с выхода считывающего элемента были бы

равны по частоте Iz, установленной на выkofle генератора 15. Исходя из выражен1:й (1) и (2), получим, что /2h При Л2 равно равно N относительная угловая скорость подвижного статора 3 равна (/2-/l). В данном устройстве регулирование относительно скорости вращения подвижного статора 3 и якоря 4 электродвигателя 2 может проводиться без демонтажа устройства путем изменения частоты сигналов генераторов 15 и 16. Съем сигналов с измерительных элементов осуществляется неподвижным считывающим элементом в отличии от известных устройств. Таким образом, надежность данного устройства значительно выше, выще и его технологические возможности. Формула изобретения Устройство для стабилизации скорости вращения электропривода, содержащее основной электродвигатель, статор которого установлен с возможностью вращения и соединен с выходным валом электропривода, вспомогательный электродвигатель, якорь которого жестко соединен с якорем основного электродвигателя, а статор ус тановлен неподвижно, два контура регулирования, каждый из которых состоит из последовательно соединенных генератора импульсов заданной скорости, измерителя фазового рассогласования импульсов заданной и истинной скорости и формирователя имнульсов, выход измерителя фазового рассогласования импульсоп заданной и истинной скорости каждого ко1{тура регулирования через усилитель подключен к управляющей обмотке соответствующего электродвигателя, измерительную систему, выходы которой подключены к входам формирователей импульсов истинной скорости, включающую считывающий элемент и два измерительных элемента, один из которыл выполнен в виде диска, снабженного дорожкой с метками и установленного на общем валу якорей основного и вспомогательного электродвигателей, о т л и ч а ющееся тем, что, с целью повьинення надежности и технологичности, считывающий элемент измерительной системы выполнен общим для контуров регули1ювания и установлен на неподвижном статоре вспомогательного электродвнгателя, а второй измерительный элемент выполнен в виде диска с нанесенными на его поверхности, обращенной к первому измер тельному элементу, дорожкой и метками, установленного на подвижном статоре основного электродвигателя, а на нервом измерительном элементе выполнена до1;олннтельная дорожка с метками, расположенная соосно дорожке второго изме Ительного элемента. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельстве) СССР Л 498700, кл. Н 02 Р 5/06, 197:. 2. Авторское свидетельство СССР № 635587, кл. Н 02 Р 5/06, 1978.