Электропривод постоянного тока

 

1. ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий электродвигатель с частотным датчиком efo скорости, подключенный к выходу усилителя мощности , частотно-фазовый дискриминатор , входы которого соединены с выходами формирователей импульсных сигНсшов заданного и действительного значений скорости электродвигателя, и пороговый блок, вход которого соединен с выходом частотно-фазового дискриминатора, а выход - с входом усилителя мощности, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования скорости электропривода, в него дополнительно ,введены тормозной резистор,.одновиб;ратор , входы которого соединены с выходом порогового блока, цепь авто-матического регулирования длительнос:ти выходных импульсов одновибратора, соединенная с пороговым блоком и усилителем мощности, и транзисторный ключ, база которого включена в выходную цепь одновибратора, а переход коллекторм миттер через тормозной резистор подключен параллельно якорной обмотке электродвигателя. 2. Электропривод по п. 1, о т л ичающийся тем, что одновибратор выполнен на симметричном мультивибраторе с эмиттерной связъю, кол .лектор вых одного транзистора, которого соединен с базой нормально открытого входного транзистора через пос- I ледовательно соединенные отключающий (Л диод и времязадающий конденсатор, об щая точка которых соединена с выхос дом порогового блока и через стабилитрон и первый резисторе - с выходом усилителя мощности, а цепь автоматического регулирования длительности выходных импульсов мультивибратора выполнена на пассивном интегрирующем звене, вход которого через первый ДИОД подключен к выходу порогового О1 блока, а выход через последовательно соединенные второй резистор и диод vj соединен с базой входного транзистоjpa мультивибратора и через обратньгй ОС диод - с выходом усилителя мощности...

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(50 02 P 5 16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ

ОПИСАНИЕ HSGEPETE

К АВТОРСКОМ .I СВИДЕТЕйЬСТВУ (21) 3375300/24-07 (22) 31.12.81 (46) 30.04.83. Бюл, Р 16 (72) В.П.Самохин (71), Московский технологический инсти" тут (53) 621.313.718.5(088.8) (56) 1. Микродвигатели для систем автоматики. Под ред, Э.A. Лодочников а и Ю.М.Юферова. М., Энергия, 1969, с, 74.

2. Авторское свидетельство СССР

М 490244/ кл„ Н 02 Р .5/16 1975. ., (54)(57) 1. ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий электродвигатель с частотным датчиком его скорости, подключенный к выходу усилителя мощности, частотно-фазовый дискриминатор, входы которого соединены с выходами формирователей импульсных сигналов заданного и действительного значений скорости электродвигателя, и пороговый блок, вход которого соединен с выходом частотно-фазового дискриминатора, а выход - с входом усилителя мощности, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования скорости электропривода, в него дополнительно ,введены тормозной резистор,.одновиб" ратор, входы которого соединены с

„„SU„„I O i 5478 A выходом порогов ого блок а, цепь ав то-: матического регулирования длительнос" ти выходных импульсов одновибратора, соединенная с пороговым блоком и уси- лителем мощности, и транзисторный ключ, база которого включена s выходную цепь одновибратора, а переход коллектор эмиттер через тормозной резистор подключен параллельно якорной обмотке электродвигателя.

2. Электропривод по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что одновибратор выполнен на симметричном мультивибраторе с эМиттерной связью, коллектор выходного транзистора. которого соединен с базой нормально открытого входного транзистора через пос-

Я ледовательно соединенные отключающий диод и времяэадающий конденсатор, общая точка которых соединена с выхо" дом порогового блока и через стаби- С литрон и первый резистор. - с выходом усилителя мощности, а цепь автомати- Я ческого регулирования длительности

:выходных импульсов мультивибратора выполнена на пассивном интегрирующем (©

:звене, вход которого через первый диод подключен к выходу порогового — блока, а выход через последовательно (Д соединенные второй резистор и диод соединен с базой входного транзисто(ра мульживибратора и через обратнйй с) диод — с выходом усилителя мощности. я

1015478

Изобретение относится к электро технике, в частности к синхронизированным электропринодам постоянного тока, и может быть использовано в электропринодах лентопротяжных механизмов, 5

Известно устройство, содержащее электродвигатель, снабженный частотным д атчик ом его с к орос ти, подключв нный к выходу усилителя мощности, входы которого через пороговый блок под» 10 ключены к ныходу резонансного частотно-фазового дискриминатора, входы которого соединены с выходами датчиков действительного и заданного значений скорости (1). 15

Недостатками укаэанного устройства являются невозможность его исполь.зования без перестройки для различ" ных заданных скоростей электродвигателя и колебательность переходных про о цессон вхождения электродвигателя s аинхронизм при малых его нагрузках.

Наиболее близким к предлагаемому. является электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель с частотным датчиком его скорости, подключенный к выходу усилителя мощ" ности, частотно-фазоной дискриминатор, входы. которого соединены с выходами формирователей импульсных сигналон зацанного и действительного значений скорости электродвигателя, и пороговый блок„ вход которого coe" динен с выходом частотно-фазового дискриминатора, а выход - с входом усилителя мощности (2). 35

Недостатком известного устройства является неустойчивость работы электропривода в установившемся режиме, при малых нагрузках электродвигателя, что сужает диапазон регулирования 40 скорости электропринода.

Цель изобретения — расширение диапазона регулирования скорости электропринода.

Поставленная цель достигается твм,45 что в электропривод, содержащий электродвигатель с частотным датчи" ком его скорости, подключенный к выходу усилителя мощности, частотнофазовый дискриминатор, входы которо" ! го соединены с выходами формирователей импульсных сигналов заданного и действительного значений скорости электродвигателя, и пороговый блок, вход которого соединен с выходом час" тотно-фазоного дискриминатора, а выход - с входом усилителя мощности, дополнительно введены тормозной резистор, одновибратор, входы которого соединены с выходом порогового блока цепь автоматического регулирования 60 длительности выходных импульсов одновибратора, соединенная с пороговым блоком и усилителем мощности, и тран„;зисторний ключ, база которого включе-. на в выходную цепь одновибратора, а 65 переход коллектор-эмиттер через тор-мозной резистор подключен параллель,но якорной обмотке элвктроднигателя.

При этом однонибратор может быть выполнен на несимметричном мультивиб. раторе с эмиттерной связью, коллектор выходного транзистора которого соединен с базой нормально открытого входного транзистора через последовательно соединенные отключающий диод и времязадающий конденсатор, общая точка которых соединена с выходом порогового блока и через стабилитрон и: первый резистор — с входом усилителя мощности, а цепь автоматического регулирования длительности выходных импульсов мультивибратора выполнена на пасаивном интегрирующем звене, вход которого через первый диод подключен к выходу порогового блока, а выход через последовательно соединенные второй резистор и диод соединен с базой входного транзистора мультивибратора и через обратный диод - с выходом усилителя мощности.

На чертеже показана схема предлагаемого электропривода.

Электропривод содвржит электродвигатель 1 постоянного тока с частотным датчиком 2 его скорости, подключенный к выходу усилителя 3 мощности, частотно-фазовый дискриминатор 4, входы которого соединены с вы:ходами формирователей 5 и 6 импульсных сигналов заданного и действительного значений скорости электродвигателя 1 соответственно и пороговый блок 7, вход которого соединен с выходом частотно-фазового дискриминатора 4, а выход - с входом усилителя 3 мощности.

Электропривод содержит также одновибратор 8, входы которого соединены с выходом порогового блрка 7, цепь 9 автоматического регулирования длитель кости выходного импульса одновибратора 8 и транзисторный ключ 10, база которого включена в выходную цепн однонибратора 8, а переход коллекторэмиттер через тормозной резистор 11 подключен параллельно якорной обмот- . ке электродвигателя 1, Одновибратор 8 выполнен на несимметричном мультивибраторе с эмиттерной связью, коллектор выходного транзистора 12 которого соединен с базой нормально .открытого входного транзистора 13 через последовательно соединенные отключающий диод 14 и времязадающий конденсатор 15, общая точка которых соединена с выходом rioporosoro блока 7 и через стабилитрон 16 и резистор 17 - с входом усилителя 3 мощности. Цепь 9 автоматического регулирования длительности выходных иА пульсов одновибратора 8 выполнена на

1015478 интегрирующем звене, входной резистор

18 которого соединен через диод 19 с выходом порогового блока 7, а выходной конденсатор 20 через последова тельно соединенные резистор 21 и диод 22 соединен с базой входного тран- 5 зистора 13 одновибратора 8, и через обратный диод 23 - с выходом усилителя 3 мощности, Электропривод постоянного тока работает следующим образом, 10

В режиме пуска электродвигателя, т.е. когда его. скорость меньше заданной, выходной сигнал порогового блока 7 через стабилитрон 16 и резистор

17 поступает на вход усилителя 3 мощ-15 ности, который обеспечивает непрерывное подключение электродвигателя 1 к источнику питания. Транзистор 13 одновибратора 8 при этом открыт, а транзистор 12 и транзисторный ключ 20

10 будут заперты.

В установившемся режиме, т.е. когда скорость электродвигателя 1 равна ,заданной, осуществляется широтно-йм,пульсное питание электродвигателя l с частотой входного сигнала синхронизации и длительностью импульсов, равной относительному фазовому сдви, гу сигнала синхронизации и выходного сигнала датчика 2 скорости электродвигателя l. При этом, увеличение или уменьшение механической нагрузки на валу электродвигателя 1 приводит к увеличению или уменьшению указанного сдвига фаз и следовательно к увеличе нию или уменьшению среднего значения ,напряжения, поступающего на электродвигатель. 3а счет этого осуществляется стабилизация скорости электродвигателя 1. устойчивость работы электропривода40 .прж малых нагрузках обеспечивается следующим образом. По переднему фронту выходного-импульса порогового блока 7 конденсатор 15 дозаряжается полярностью (чертеж). По заднему фрон- 45 ту, т. е. по уменьшениям выходного сигнала порогового блока- 7 до нуля, усилитель 3 мощности запирается,конденсатор 15 заряжается через элемен-. ты цепи 9 и базовую цепь транеистора 50

13, закрывая его. При.этом возникает регенеративный процесс,обеспечивающий открывание транзисторов 12 и 10, закорачивание электродвигателя 1 чеРез тормозной Резистор 11, т.е. элек- 55 тродвигатель 1 переводится в режим

:динамического торможения. Стабилитрон 16 обеспечивает надежность запирания усилителя мощности, т.е. Развязку . его входной цепи от остаточного йапряжения, на общей точке диода 14 и конденсатора 15 при-открытом транзисторе 12.

Таким образом; устойчивость электропривода обеспечивается путем им, пульсного демпфирования (торможения) электродвигателя 1, т.е. снятия с не го излишней энергии, которую он приобретает при подключениях его к источнику питания, и которая стремится вывести электродвигатель 1 из син хронного Режима в сторону увеличения: его скорости. Так как в наибольшей степени дестабилизирующее влиянйе излишней энергии проявляется при малых нагрузках, длительность тормозных импульсов должна уменьшаться при ,увеличении длительности импульсов, питающих электродвигатель 1, т. е.. при увеличении демпфирования за счет увеличения нагрузки электродвигателя 1.

Уменьшение длительности выходных импульсов одновибратора при увеличе-, нии выходных импульсов порогового . блока 7 обеспечивается цепью 9, так как при этом увеличивается напряже- . ние, до которого успевает зарядиться конденсатор 20 интегрирующего звена,. и величина смещения, открывающего транзистор 13 одновибратора 8. Следовательно, конденсатор 15 должен разряжаться до меньшего напряжения для ,возникновения регенеративного процес

:са возврата одновибратора в исходное

:состояние. Обратный диод 23 обеспечивает цепь, разряда конденсатора 20 при.;подключениях электродвигателя 1 к источнику питания, необходимую для того, чтобы длительность выходного импульса одновибратора определялась по длительностй каждого в отдельности выходного -импульса порогового блока 7.

Диод 19 Развизывает выходную цець порогового блока 7 от напряжения, накопленного на конденсаторе 20, а диод 22 устраняет влияние процесса разряда конденсатора 20 на режим транзистора 13.

Предлагаемое устройство может быть использовано в Реверсивных электроприводах постоянного тока. В этом случае транзистором 10 и резистороМ; .11 целесообразно обеспечивать Цепь

:торможения электродвигателя 1 противовключением, так как демпфирование будет обеспечиваться и в более эко:номичном режиме непрерывных токов электродвигателя 1.

Таким образом, использование пред- лагаемого устройства позволяет рас;ширить диапазон регулирования скорос,ти электродвигателя за счет обеспечения устойчивой работы электродви-, гателя в области малых нагрузбк путем импульсного демпфирования (торможение ) .электродвигателя.

1015478

Составитель.М.Кряхтунова

Редактор Н.Ковалева Техред В.Далекорей Корректор c,øåêìàð

Заказ 3229/51 Тираж. б87 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4