Релейный электропривод Советский патент 1982 года по МПК H02P5/06 

(S) РЕЛЕЙНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД

Изобретение относится к электро технике и может быть использовано в электроприводах различных машин и механизмов, требущих регулирования скорости в широком диапазоне с повышенной точностью. Известен релейный электропривод, содержащий электродвигатель с датчиком скорости и последовательно соединенные силовой преобразователь релейный элемент, регулятор, источник задающего напряжения l. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является релейный электропривод, содержащий последовательно соединенные электро двигатель, силовой преобразователь, релейный элемент, регулятор, источник задающего напряжения, датчик скорости 2 . Недостатком этих устройств является невысокая точность поддержания скорости в статических режимах, что связано с нестабильностью свойств, аналогового датчика скорости. Цель изобретения - повышение качества переходных процессов и расширение диапазону регулирования скорости. Поставленная цель достигается тем, что в релейный электропривод введены преобразователь аналог-код, преобразователь код-аналог и последовательно соединенные регулируемый делитель частоты и ждущий генератор стандартных импульсов, а датчик скорости выполнен импульсным, причем его выход включен на вход регулируемого делителя частоты, выход ждущего генератора стандартных импульсов включен на второй вход регулятора, преобразователь анало -код соединен входом с выходом источника задающего напряжения, а выходом - с управляющим входом регулируемого делителя частоты и с входом преобразователя код-аналог, выход которого включен на третий вход регулятора. На чертеже приведена схема релей ного электропривода. Релейный электропривод содержит последовательно соединенные электро двигатель 1, силовой преобразовател 2, релейный элемент 3, регулятор k, источник 5 задающего напряжения, импульсный датчик 6 скорости, преобразователь 7 код-аналог, преобразователь 8 аналог-код, последовательно соединенные регулируемый делитель 9 частоты и ждущий генератор 10 стандартных импульсов, выход импульсного датчика 6 соединен с входом регулируемого делителя 9, выход ждущего генератора 10 подклю чен к второму входу регулятора 4, преобразователь 8 соединен входом с выходом источника 5, а выходом с управляющим входом регулируемого делителя 9 и с входом преобразователя 7, выход которого включен на третий вход регулятора k. Электропривод работает следующим образом. Задающий сигнал от источника 5 задающего напряжения поступает на вход преобразователя 8 аналог-код. Код, образующийся на выходе преобразователя 8 аналог-код, управляет коэффициентом деления частоты в регулируемом делителе 9, а также преобразуется в аналоговый сигнал с помощью преобразователя 7 коданалог, а затем этот сигнал поступает на второй вход регулятора k. На вход регулятора 4 сигналы от источника 5 задающего напряжения и преобразователя 7 код-аналог пос пает с разными знаками. Алгебраическая сумма этих сигналов может рассмат : иваться как задающий сигна который сравнивается на входе регу лятора k с сигналом обратной связи по частоте вращения, формируемым на.выходе ждущего генератора 10 стандартных импульсов. При работе электропривода на выходе импульсно го датчика 6 формируются импульсы, частота следования которых пропорциональна скорости вращения. Регулируемый делитель 9 частоты осущес вляет деление частоты импульсного сигнала, формируемого на вь1ходе им пульсного датчика 6, на коэффициен задаваемый преобразователем 8 аналог-код и зависящий от величины за дающего сигнала. Каждый импульс с выхода регулируемого делителя 9 частоты запускает ждущий генератор 10 стандартных импульсов, на выходе которого формируется импульс строго фиксированной амплитуды и продолжительности. Среднее значение сигнала на выходе ждущего генератора 10 на интервале постоянства коэффициента оказывается пропорциональным скорости электродвигателя. Сравнение сигналов задания и импульсного сигнала обратной связи с помощью регулятора t, имеющего обычно интегральную часть, обеспечивает поддержание среднего значения скорости, равного заданному значению, однако мгновенные значения задающего сигнала и сигнала обратной связи по скорости не равны. Импульсы, формируемые хадущим генератором 10 стандартных импульсов, вызывают на выходе регулятора k колебания пилообразной формы. Эти колебания с помощью релейного элемента 3 осуществляют широтно-импульсную модуляцию выходнего напряжения сило;вого преобразователя 2, на которое включен электродвигатель 1. i. В таком электроприводе при изменении скорости вращения изменяется частота модуляции подведенного к электро- двигателю напряжения, что приводит к изменению динамических свойств системы. Однако с изменением задающего напряжения происходит ступенчатое изменение коэффициента деления частоты регулируемого делителя 9. Благодаря этому значительно уменьшаются пределы изменения частоты сигнала обратной связи при изменениях скорости электропривода, динамические свойства стабилизируются, а возможный диапазон регулирования расширяется. В зависимости от предъявляемых к электроприводу технических требований, в нем используются пре, образователи код-аналог и аналог-код, которые могут иметь нелинейные характеристики. Число уровней кодирования в практических случаях оказывается небольшим. Так, для обеспечения диапазона регулирования 1:10, 1:20 достаточно двух, трех уровней кодирования преобразователей аналог-код и код-аналог. Статическая точность предлагаемого электропривода определяется только стабильностью формы ctaндapтныx импульсов, которая может высока и достигает 0,01 быть очень О, П. Формула изобретения Релейный электропривод, содержащий последовательно соединенные электродвигатель, силовой преобразо ватель, релейный элемент, регулятор источник задающего напряжения, датч скорости, отличающи и с я тем, что, с целью повышения качества переходных процессов и расширения диапазона регулировани скорости, в него введены преобразователь код-аналог, преобразователь аналог-код непоследовательно, соединенные регулируемый делитель частоты и ждущий генератор стандартных .импульсов, а датчик скорости выполнен 7 импульсным, причем его выход соединен с входом регулируемого делителя частоты, выход ждущего генератора станп дартных импульсов подключен к второму входу регулятора, преобразователь аналог-код соединен входом с выходом источника задающего напряжения, а выходом - с управляющим входим регулируемого делителя частоты и с входом преобразователя код-аналог, выход которого включен на третий вход регулятора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Электротехническая промышленность. Сер. Электропривод, 1978, вып.4 (66), c. 2.Цыпкин Я.З. Релейные автомат и еские системы . М., Наука, 197., с.35.