Электропривод постоянного тока Советский патент 1982 года по МПК H02P5/16 

(54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике, а именно к автоматизирован ному электроприводу., и может быть использовано в системах синхронизац частоты вращения электродвигателей постоянного тока. Известен электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель постоянного тока, подключенный к последовательно соединенным силовому блоку и широтно-импульсному регулятору, один вход которого соединен с источником управляющего напряжения, а второй - через фильтр с датчиком тока 1 . Наиболее близким к изобретению является электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, подключенный к последовательно соединенным силовому блоку и широтноимпульсному регулятору, один вход которого соединен с источником управляющего напряжения, а второй связан с последовательно соединенными формирователем импульсов, фильтром и датчиком частоты вращения С2 , Недостатком известных устройств является то, что помехи , создаваемые силовой цепью, не задерживаются фильтром, в связи с чем возможны сбои в процессе регулирования. Особенно это проявляется при мощности источника питания , соизмеримой с мощностью электродвигателя. Цель изобретения - повышение помехоустойчи вости эле ктропри вода. Поставленная цель достигается тем, что в электропривод введен преобразователь частоты, вход которого .соединен с выходом формирователя импу.льсов, а выход - с вторым вхоР(О1 широтно-импульсного регулятора. Преобразователь частоты содержит инвертор, два формирователя импульсов и схему ИЛИ, при этом входы формирователей импульсов подключены к входу и выходу инвертора, а входы 3 схемы ИЛИ подключены к выходам форм рователей импульсов. На фиг. t представленасхема электропривода постоянного тока; на фиг. 2 - схема преобразователя частоты; на фиг. 3 - эпюры, поясняющие работу преобразователя частоты. Электропривод постоянного тока содержит электродвигатель 1 постоян ного тока, подключенный к последова тельно соединенным силовому блоку 2 .и широтно-импульсному регулятору 3 у один вход которого соединен с источ ником k управляющего напряжения, а второй связан с последовательно сое диненными формирователем 5 импульуСов, фильтром 6 и датчиком 7 частоты вращения, преобразователь В частоты, вход которого соединен с выходом формирователя 5, а выход - с вторым входом широтно-импульсного регулятора 3. Преобразователь 8 частоты содержит инвертор 9, формирователи 10 и 11 импульсов и схему ИЛИ 12, при этом входы формирователей 10 и 11 подключены к входу и выходу инверто ра 9,.а входы-схемы ИЛИ 12 подключены к выходам формирователей 10 и 11 . :. Электропривод работает следующим образом. Принцип работы электропривода ос нован на фазовой автоподстройке час тоты вращения. Часто га выходного сигнала датчика 7 определяется зависимостью f fo± Р F где foопорная частота; частота вращения; коэффициент, знак определяется, направлением вращения этом fg выбирается из условия fo OpFmc,.-Л) Сигнал датчика 7 проходит через фильтр 6, формирователь 5 и поступа ет на преобразователь 8 частоты. Частота на выходе преобразователя 8 определяется а1аЪисимостью где fg- частота на выходе преобразо вателя 8; частота на выходе формирователя 5 % fb f7 Из (3) следует однозначая связь Ь(а)Частоты fg и f поступают на вхоы регулятора 3..Система регулироваия поддерживает равенство этих часотVNИз (1), (5), (6) следует, что часота вращения F определяется выражеием- filfsbfo ---р где fQ f - частота управляющего сигнала источника k. Широтно-импульсно модулированный сигнал на выходе регулятора 3 формируется на основе фазового сравнения его входных сигналов, т.е. выходных сигналов преобразователя 8 и источника Ц, При этом частота выходного сигнала регулятора равна его входным частотам. 8-- .(8) f3 4 Питание электродвигателя 1 модулируется на частоте .f f g. Первая гармоника помех, создаваемых силовыми токами, равна fj fц, т.е. (9) Фильтр 6 настроен на частоту f и имеет полосу пропускания Ппр, достаточную для прохождения сигнала f V 0VV(10) Преобразователь 8 частоты обеспечивает условие f-,-fo так, что частота fg, а значит первая гармоника помехи и высшие гармоники помехи не попадают в полосу пропускания фильтра 6, настроенного на частоту f, и не нарушают работу системы регулирования. Таким образом обеспечивается помехоустой чивость электропривода. Преобразователь 8 частоты ,может иметь различные варианты построения , наиболее простой из которых представлен на фиг. 2 и поясняется эпюрами фиг. 3. На вход инвертора 9 поступает си нал типа меандр. По передним фронта прямого и инвертированного сигнала формирователем 10 и 11 формируют последовательности коротких импульсов с частотами относитель ным фазовым сдвигом 180° Эти последовательности импульсоэ поступают на схему ИЛИ 12,.на выходе которой, т.е. на выходе преобразователя частоты, частота сигнала ляется выражением V 2 9вхгде fggj(-частота на входе инвертора 9, т.е. на входе преобразователя 8 частоты. ГТаким образом. ,.. и выполняется условие (1).. Как следует из (9) и (13), часто та помехи ff, в два раза превышает частоту настройки фильтра fjj и не попадает в полосу пропускания фильт ра. Благодаря этому помехи, создава мые в кабеле силовыми цепями, не проникают в регулятор, что обеспечи вает высокую помехоустойчивость электропривода. Формула изобретения 1.Электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель постоянного тока, подключенный к последовательно соединенным силовому блоку и широтно-импульсному регулятору,,один вход которого соединен с источником управляющего напряжения, а второй вход связан с последовательно соединенными формирователем импульсов, фильтром и датчиком частоты вращения,, отличающийс я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введен преобразователь частоты, вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, а выход - со вторым входом широтно-импульсного регулятора. 2.Электропривод по п. 1, о т личающийся тем, что преобразователь частоты содержит инвертор, два формирователя импульсов и схему ИЛИ, при этом входы формирователей импульсов подключены к входу и выходу инвертора, а входы схемы ИЛИ подключены к выходам формирователей импульсов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № , кл. Н 02 Р 5/16, 1977. 2.Авторское свидетельство СССР № , кл. Н 02 Р 5/16, 1970.

6

фигЛ

qpue.Z

6xot93

1 П П

9

К

вь/жа /О

вб/ХО(/1

// К К К К К /

/eJ

i

Е,,

i.