Устройство для регулирования скорости электродвигателя постоянного тока Советский патент 1982 года по МПК H02P5/06 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА . . изобретение (Относится к электроде технике и может найти применение в системах автоматизации станков, роботов и технологических установок оснащенных регулируемым электроприводом. Известно устройство для регулиро вания скорости электродвигателя пос тоянного тока, построенное на анало говых регуляторах по принципу подчи ненного регулирования, содержащее блок задания и пос.педовательно соединенные распределитель импульсов, вентильный преобразователь с датчик тока и электродвигатель с датчиком скорости Однако это устро.йство характеризуется малым быстродействием вследствие запаздывания, вносимого подчи ненньвыи контурами. Наиболее близким к изобретению является устройство для регулирования скорости электродвигателя посто янного тока, содержащее последовательно соединенные блок задания, пе вый коммутатор, вычислительный блок второй коммутатор, преобразователь код-импульс, распределитель импуль сов, вентильный преобразователь, включенный в якорную цепь электродв ателя, дискретный датчик тока и искретный датчик скорости, подклюенный через первый коммутатор к втоому входу вычислительного блока, а также третий коммутатор и блок синхронизации, объединенный с управяющим входом второго коммутатора и тактовым входом преобразователя код-импульс 2. Однако известное устройство, построенное на дискретных элементах с применением средств вычислительной техники, не обеспечивает высокого быстродействий поскольку процесс формирования кода среднего значения тока в дискретном датчике тока задерживает поступление информации в вычислительный блок по крайней мере на один период коммутации вентилбй,, а также из-за необходимости обрабатывать большой объем информации о состоянии контуров скорости и тока для вычисления сяяибок и формирования по ним управляющих воздействий, в вычислительном б.локе не удается получить управляющий сигнал за один период коммутации вентилей преобразователя . Целью изобретения является повышение быстродействия. Поставленная цель достигается тем 4to в устройство дополнительно введены схема совпадения и счетчик, импульсный вход которого объединен с блоком синхронизации, третьим входом вычислительного блока, управляющим входом первого коммутатора и через третий коммутатор - с тактовым входом распределителя импульсов, при чем выход счетчика подключен к перво му входу схемы совпадения, а управляквдий вход его.подключен к датчику тока и второму входу схемы совпадения, выход которой соединен с управляющим входом третьего коммутатора. На чертеже представлена схема уст ройства. Устройство для регулирования скорости электродвигателя постоянного тока содержит последовательно соединенные блок 1 задания, первый коммутатор 2, вычислительный блок 3, второй коммутатор 4, преоб)азователь 5 код-импульс, распределитель б импульсов, вентильный преобразователь 7, включенный в якорную цепь электро двигателя 8, дискретный датчик 9 тока и дискретный датчик 10 скорости , подключенный через первый коммутатор 2 к второму входу вычислительного блока 3, а также третий коммутатор 11 и блок. 12 синхронизации, объединенный с управляющим входом второго коммутатора 4 и тактовым входом преобразователя 5 код-импульс схему 13 совпадения и счетчик 14, им пульсный вход которого объединен с блоком 12 синхронизации, третьим входом вычислительного блока 3, управляющим входом вычислительного блока 3, управляющим входом первого коммутатора 2 и через третий коммутатор 11 - с тактовым распре делителя 6 импульсов, причем выход счетчика 14 подключен к первому вхо ду схемы 13 совпадения, а управляющий вход его подключен к датчику 9 тока и второму входу схемы 13 совпа дения, выход которой соединен с управлякщим входом третьего коммутато ра 11. Устройство работает следующим об разом. В исходном состоянии коммутаторы 2 и 4 разомкнуты, а коммутатор 11 замкнут. В моменты естественной ком мутации вентильного преобразователя 7, выявляемые блоком синхронизации 12, на выходе этого блока формирует ся импульс, который замыкает коммут торы 2 и 4. При этом мз блока 1 задания и с дискретного датчика 10 скорости через первый коммутатор 2 вводят коды заданной и фактической скорости электродвигателя 8, За период между двумя синхронизирующими импульсами в вычислительном блоке 3 формируется код угла зажигания вентилей,, который в момент очередного считывания информации через второй коммутатор 4 поступает на преобразователь 5 код-импульс; В преобразователе 5 код преобразуется в импульс напряжения, сдвинутый от точки естественной коммутации вентилей на время, пропорциональное поступившему коду. Импульс направляется распределителем 6 на соответствующий вентиль преобразователя 7. Вентильный преобразователь 7 управляет скоростью электродвигателя 8. В момент пуска и под влиянием . возмущений со стороны нагрузки ток двигателя 8 может-превысить его номинальную величину. Любой стандартный элек родвигатель допускает кратковременное превышение тока сверх номинального, причем кратность и длительность этого превышения жестко регламентированы паспортными данными машины. При перегрузке в датчике 9 тока формируется код, соответствующий величине отклонения тока от номинала, который вводится в схему 13 совпадения. Одновременно первый же пульс превышения разрешает запись синхроимпульсов, поступающих в счетчик 14 по импульсному входу. Синхроимпульсы блока 12 синхронизации, заполняя счетчик 14, формируют на его выходе обратный крд числа поступивших импульсов. В схеме 13 совпадения сравнивается прямой код датчика тока с обратныгл кодом счетчика 14. При их совпадении на выходе схемы 13 совпадения формируется сигнал. Емкость счетчика 14 и уставка датчика 9 тока соответствуют допустимой длительности и кратности перегрузки электродвигателя и неизменны для каждой конкретной схемы. Перегрузка свыше максимально допустимого предела вызывает мгновенное открывание схемы 13 совпадения, тогда как кратковрейенные незначительные всплески тока не приводят к ее открыванию. . Сигнал со схемы 13 совпадения разН мыкает третий коммутатор 11, препятствуя прохо)вдению очередного синхроимпульса на тактовый вход распределителя 6 импульсов. В результате, несмотря на наличие сигнала на выходе преобразователя 5 код-импульс, очередной вентиль преобразователя 7 не открывается, что приводит к падению тока в якорной цепи электродвигателя 8. Схема 13 совпадения остается открытой до тех пор, пока ток не упадет ниже номинала, только после этого сигнал с датчика 9 тока закроет и установит в нуль счетчик 14 и система возобновит работу в режиме регулирования скорости.

Повышение быстродействия системы ведет к улучшению качества выполняемых электродвигателем операций и сокращению времени их выполнения.

Формула изобретения

Устройство для регулирования скорости электродвигателя постоянного тока, содержащее последовательно соединенные блок задания, первьай коммутатор, вычислительный блок, второй ко1ллутатор, преобразователь код-импульс, распределитель импульсов, вентильный преобразователь, включенный в якорную цепь эпектродвигателя, дискретный датчик тока и дискретный датчик скорости, подключенный через первый коммутатор к второму входу вычислительного блока, а также третий коммутатор и блок синхронизации, объединенный с управляаощим входом второго коммутатора ей тактовым входом преобразователя код-импульс, о т л и ч а ю щ ет е с я тем, что, с целью повышения быстродействия в него дополнительно введены схема совпадения и счетчик, импульсный вход которого Объединен с блоком синхронизации, третьим

входом вычислительного блока, управляющим входом первого коммутатора и через третий коммутатор - с тактовым входом распределителя импульсов,

причем выход счетчика подключен к первому входу схемы совпадения, а управляющий вход его подключен к датчику тока и второму входу схемы совпадения, выход которой соединен с-управляющим входом третьего коммутатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Заявка ФРГ № 2802224, кл. Н 02 Р 5/06, 1979.

2.Авторское свидетельство СССР № 738080, кл. Н 02 Р 5/06, 1980.