Устройство для стабилизации частоты вращения электродвигателя постоянного тока Советский патент 1983 года по МПК H02P5/06 

.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ЧАСТОТЫВРАЩЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

... . . Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автоматизированных системах, к которшам предъявляются требования обеспечения высокой статической и динамической точности. Известно устройство для стабилизации частоты вращения электродвигателя постоянного тока, содержащее задающий генератор, триггер, счетчик, датчик уастоты вращения электродвигателя и ключевой элемент С11 . Недостатком этого устройст)ва является зависимость скважности щиротномодулированного управляющего напряжения от точности выполнения датчика частоты вращения электродвигателя, что приводит к ухудшению точнсюти стабилизадии частоты вращения электродвигателя. Наиболее близким к изобретению явтяется устройство для стабилизации част fH вращения эле1(тродвигателя постоянforo тока, содержащее задающий генераТор и последовательно соединенные реверсивный счетчик, блок совпадения, счетчик, триггер, усилитель мощности, подключенный к электродвигателю постоянного тока, и датчик частоты вращения электродвигателя, при этом второй вход блока совпадения подключен к выходу счетчика, а выход триггера соединен с входом логического элемента И, подклю- , ченного к второму входу счетчика С 2 1 . Однако в этом устройстве снижается возможная при данном методе точность стабилизации за счет того, что импульс записи кода реверсивного счетчика в счетчик может совпадать по времени с импульсом на одном из входов реверсивного счетчика. В этом случае перезапись кода происходит во время переходного продесса в реверсивном счетчике. Вследствие этого длительность щиротно-модулированного импульса может значительно отличаться ,.от действительной, вызывая сбои в системе r.w. снижая тпэчнссти-ст&билнэации частоты вращения электродвигателя . Цель иаобретения - повышение точности стабилизации частоты вращения электродвигателя постоянного тока. Указанная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены три делителя частоты и формирователь одиночного импульса, при этом первый, вход формирователя одиночного импульса соединен с выходам датчика частоты вращения, второй вход - с выходом задающего генератора, выход формирователя одиночного импульса - с вычитающим входом реверсивного счетчика, инверсны выход задающего генератора соединен с входом первого делителя частоты, один выход которого Подключен к входу второ го делителя частоты, а инверсный выход первого делителя частоты - к входу третьего делителя частоты и к второму ; входу логического элемента И, выход вто рого делителя частоты соединен с входом сложения реверсивного счетчика, а выход третьего делителя частоты - с вторым входом триггера. .На чертеже представлена структурная схема устройства для стабилизации част ты вращения электродвигателя постоянного тока. Устройство содержит задакщий генератор }. и последовательно соединенные реверсивный счетчик 2, блок 3 совпадения, счетчик 4, триггер 5, усилитель 6 мощности, подключенный к электродви гателю 7 постоянного тока, и датчик 8 частоты Вращения электродвигателя 7, при этом второй вход блока 3 подключен к выходу счетчика 4, а выход триггера 5 соединён с входом логического элемен та И. 9, включенного на втором входе С1 етчика 4, делители 1О - 12 частоты и формирователь 13 одиночного импульса, при этом первый вход формирователя, 13 соединен с выходом датчика 8, пторой вход - с выходом задающего генератора 1, а выход формирователя 13 с вычитающим мсодом реверсивного счет чика 2, инверсный выход задающего ген ратора 1 соединен с входом делителя 1 частоты, один выход которого подключен к входу делителя 11 частоты, а инверсный выход делителя 1О частоты - к вхо ду делителя 12 частоты и к второму вх ду логического элемента И 9, выход де лителя 11 частоты соединен с входом сложения реверсивного счетчика 2, а вы ход делителя 12 частоты - с вторым входом триггера 5 . Устройство работает следующим образом. Требуемая скорость электродвигателя 7 постоянного тока задается частотой с выхода делителя 11, поступагацей на вход сложения реверсивного счетчика 2. Импульсом с выхода делителя 12 частоты триггер 5 устанавливается в такое состояние, при котором открывается логический элемент И 9 и усилитель 6 подает напряжение питания к электродвигателю 7. Последний начинает вращаться, и частотный сигнал с датчика 8 скорости, пропорциональный действительной скорости электродвигателя 7, поступает на вход формирователя 13 одиночного импульса. С приходом каждого импульса с датчика 8 скорости формирователь 13 выдает один импульс, совпадающий по времени с импульсом частоты с выхода задающего генератора 1. Этот импульс поступает на вход вычитания реверсивного счетчика 2. Одновременно ста&1льная частота с инверсного выхода первого делителя 10 через открытый логический элемент И 9 поступает на счетный вход счетчика 4. Импульс переполнения с выхода счетчика 4 устанавливает триггер 5 в такое состояние, при котором электродвигатель 7 обесточен, а логический элемент И 9 закрыт. Тот же импульс переполнения переписывает код реверсивного счетчика 2 на установочные входы счетчика 4. С приходом следующего импульса с выхода третьего делителя 12 частоты процессы в устройстве повторяются. На выходе триггера 5 формируется щиротномодулированный сигнал, частота которого постоянна и равна частоте с вькода делителя 12 частоты, а длительность пропорциональна коду реверсивного счетчика 2. На реверсивном счетчике 2 непрерьюно происходит сравнение образцовой частоты с выхода делителя 11 частоты и частоты обратной связи с выхода формирователя 13. В установившемся режиме указанные частоты равны, и код реверсивного счетчика 2 не изменяется. Поэтому длительность импульса с выхода триггера 5 в установившемся режиме постоянна. Таким образом, применение трех делителей частоты 10 - 12 и формирователя 13, синхронизирующего частоту датчика 8 скорости частотой задающего генератора 1, обеспечивает формирование смещенных во времени импульсных последовательностей на входах реверсивного счетчика 2 и на выходе счетчика 4. Этим полностью исключаются сбои при формировании широтно-модулированного сигнала, что повьпиавт точность стабилизации скорости электродвигателя 7 постоянного тока. Формула изобретения Устройство для стабилизации частоты вращения электродвигателя постоянного тока, содержащее задающий генератор и последовательно соединенные реверсивны счетчик,блок совпадения,счетчик, триггер, усилитель мощности, снабженный вьгоодам для подключения к электродвигателю постоянного , и датчик частоты вращения электродвигателя, при этом второй вход блока совпадения подключен к выходу счетчика, а выход триггера соединен с входом логического элемента И подключенного к в орому входу счетчика, отличающееся тем,- что, с целью повьпиения точности стабилизации частоты вращения , в устройство

ff

W

8

13

П дополнительно введены три делителя частоты и формирователь одиночного импульса, при этом первый вход формщювателя одиночного импульса соединен с выходом датчика частоты вращения, второй вход - с выходом задающего генератора, а выход формирователя одиночного импульса - с вычитающим входом реверсивного счетчика, инверсный выход задакядего генератора соединен с входом первого делителя частоты, оют выход которого подключен к входу второго делителя частоты, а инверсный выход первого делителя частоты --1К входу третьего делителя частоты и к второму входу логического элемента И, выход второго делителя частоты соедине|1 с входом сложения реверсивного счетчика, а выход третьего дели теля частоты - с вторым входом триггера. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 383185, кл. Н 02 Р 5/О6, 1969. 2. Авторское свидетельство СССР N 725178. кл. Н 02 Р 5/:OR, 1978.