Устройство для формирования сигналов управления электроприводом Советский патент 1982 года по МПК H02P7/42 

1

Изобретение относится к электр технике, в частности к устройствам управления электроприводами, и может быть использовано для формирования сигналов управления инверторов, питающих обмотки двигателей.

Известно устройство для формирования сигналов управления электроприводом, содержащее источник входного сигнала, релаксационный генератор, усилитель, выходные импульсные трансформаторы 1 .

Недостаток указанного устройства заключается в сложности схемы.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для формирования сигналов управления электроприводом, которое содержит источники входного и опорного напряжений, два управляемы х ключа с внешними и управляющими цепями, интегратор, выход которого через первый сумматор .и первый релейный элемент связан с первым выходом устройства, а через

второй сумматор, второй релейный элемент и инвертор с вторым выходом устройства, при этом дополнительный вход первого сумматора подключен к выходу первого источника опорного напряжения,.а дополнительный вход второго сумматора - к выходу второго источника опорного напряжения 2.

Недостатком известного устройства является недостаточная линейность выходной характеристики в зоне малых входных сигналов и, как следствие, ограниченная область применения .

Цель изобретения - увеличение диапазона линейности выходной характеристики устройства.

Указанная цель достигается тем, что интегратор снабжен дополнительным управляющим входом и в устройство введен дополнительный сумматор, выход которого подключен к дополнительному управляющему входу интегратора, первый вход сумматора - к выходу ис9точника входного напряжения, второй вход сумматора через внешнюю цепь первого управляемого ключа - к выходу второго источника опорного напряжения, третий вход сумматора через внешнюю цепь второго управляе мого ключа - к выходу первого источ ника опорного напряжения, причем управляющие цепи первого и.второго управляемых ключей подключены к пер вому и второму выходам устройства со ответственно. На фиг. 1 пpeдcYaвлeнa структурная схема устройства; на фиг. 2 временные диаграммы работы. Устройство соде|эжит источник 1 входного напряжения, выход которого через сумматор 2 подключен к входу интегратора 3. Вход интегратора яерез суматор k и релейный элемент 5 связан с выходом 6 устройства, а через сумматор 7 релейный элемент 8 и инвертор 9 с выходом 10 устройства. К дополнительным входам сумматоров t и 7 подключены выходы источников 11 и 12 опорных напряжений соответственно. Дополнительные входы сум матора 2 через управляемые ключи 13 и It связаны с выходами источников 11 и 12 опорных напряжений и с выходами 6 и 10 устройства. Устройство работает следующим обpaaofВ исходном состоянии, когда напря жение Ujx на выходе источника 1 равно нулю, напряжение , на выходе интегратора 3 также равно нулю. При этом релейный элемент 5 находится в состоянии +1, а релейный элемент 8 в состоянии -1. При подаче входного напряжения Ug const напряжение на выходе интегратора 3 изменяется по закону UuHm -KUIg.dt, где К - коэффициент пропорциональнос ти, т.е. йапряжение иин линейно возрастает и скорость этого возрастания зависит от величины и знака напряжения Uj (фиг.2а). Работа релейных элементов 5 и 8 характеризуется гистерезисом лО,величина которого выбирается равной величине выходного напряжения Uon источников-11 и 12 опорных напряжени На входе релейного элемента 5 с помскцью сумматора 4 производится алгебраическое сложение выходного напряжения интегратора опорным напряжением 4-Uon, а на входе релейного элемента 8 с помощью сумматора 7 производится сложение U.iHm с опорным напряжением -Uon. Релейный элемент 5 изменяет свое состояние с +1 на -1, если напряжение на выходе интегратора достигает величины -(Uon U), а элемент 8 изменяет свое состояние с -1 на +1, если напряжение на выходе интегратора достигает величины t(Uot, + bU). Одновременное срабатывание элементов 5 и 8 исключается. При Ugj, О напряжение 43 выходе интегратора линейно возрастает в минус (фиг. 26). Срабатывание релейного элемента 5 приводит к открыванию управляемого ключа 13. При этом на входе интегратора с помощью сумматора«.2 производится сложение напряжений и -U Параметры схемы выбираются таким образом, чтобы I 1 0), ilUonl На выходе интегратора имеем UuH«i -K(Ug, - UBn)t, т.е. напряжение Uynni наминает изменяться в плюс. Когда и„„,п достигает нуля, релейный элемент 5 опускает и ключ 13 закрывается. Далее процесс изменения напряжения 4JuHm повторяется. При Ug г.0 напряжение Uunm на выходе интегратора линейно возрастает в плюc. Срабатывание релейного элемента 8 приводит к открыбанию управляемого ключа . При этом на входе интегратора с помощью сумматора 2 производится сложение напряженир 1 -1,вх и Uon. На вьтходе интегратора имеем UuHrr, (-Ugx+ Uo«)t, т.е. напряжение Uyurn начинает изменяться в минус. Когда и итДостигает нуля, релейный элемент 8 отпускает и ключ 14 закрывается. Далее процесс изменения напряжения Uunm повторяется. Диаграммы изменений напряжений на выходе интегратора 3, релейных элементов 5 и 8 и на выходах 6 и 10 устройства представлены на фиг. 2 б-д. Скважность широтно-модулированных напряжений Ugbu и и5ы1;,,на выходах 6 и 10 устройства определяется соотношением напряжений Ug и Uo . Широтно-модулированное напряжение Появляется либо на выходе 6 (при положительной полярности Ug) , либо на выходе 10 (при отрицательной полярности Ug ). На фиг. 2е представлена статическая выходная характеристика (g устройства. В ней отсутствуют участки гистерезиса или люфта, характерн для известного устройства. В устрой стве обеспечивается более линейная характеристика. Сигналы с выходов 6 и 10 устрвйс аа могут быть использованы для упра ления силовыми ключами инверторов,п тающих обмотки электродвигателей в управляемом электроприводе. Предлагаемое устройство позволит на порядок увеличить диапазон линей ного управления по сравнению с известным. Формула изобретения Устройство для формирования сигна лов управления электроприводом, соде жащее источники входного и опорных напряжений, два управляемых ключа с внешними и управляющими цепями, инте ратор, выход которого через сумматор и первый релейный элемент связан с первым выходом устройства, а через второй сумматор,второй релейный элемент и инвертор с вторым выходом устройства, дополнительный вход первого сумматора подключен к выходу первого источника опорного напряжения, а дополнительный вход второго сумматора к выходу второго источника опорного напряжения, отличающееся тем, что, с целью увеличения диапазона линейности выходной характеристики, интегратор снабжен дополнительным управляющим входом и введен дополнительный сумматор, выход которого подключен к дополнительному управляющему входу интегратора, первый вход сумматора к выходу источника входного напряжения , второй вход сумматора через внешнюю цепь первого управляемого ключа - к выходу второго источника опорного напряжения, третий вход сумматора через внешнюю цепь второго управляемого ключа - к выходу первого источника опорного напряжения, причем управляющие цепи первого и второго управляемых ключей подключены к первому и второму выходам устройства соответственно. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Справочник по преобразовательной технике. Под ред. И.М.Чиженко,. Киев, Техника, 1978, с. 18. 2.Пухлов Л.Н. Миниатюрные времямпульсные устройства. Библиотека о автоматике. М., Энергия, 1979, . 38, рис. 12.

JiL

Jt

sf

.

9tmt (ffftt

OjiMf

5Z.

Um

УМ

Ш.

:

to

-. t

Rftfy

a

:

i

. /

%a.

«Ч