Электропривод постоянного тока

 

,SU„„12 О А

СООЭ ООВЕТСНИХ

О:ЦВЕЛИ

РЕСПУБЛИК.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

Оо ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЫТИЗ ъ (Ф

g д»

ОПИСАНИЕ И3ОБРЕТЕНИЯ к лв момм-саиди еъств

Юу (-2Ц 3411088/24-07 (22) 07.01.82 .146) 15.06.83. Бюл. Р 22 .(72) A.È.(0аранов (71) Московский инструментальный завод

"Калибр" (53) 6È.316.718.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 587586, кл. Н 02 .Р 5/16, 1975. ..:2..Анненков В.Б. и др..йикроэлектродвигатели для систем автоматики, И., "Энергия", 1969, с. 74. (54) (57) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО

ТОКА, содержащий электродвигатель с таходатчиком, соединенный с усилителем мощности, генератор синхронн-. . зирующей частоты, о т л и ч а ю щ и и . с я тем,.что, с.целью упрощения и повышения устойчивости работы на малых скоростях вращения, в него дополнительно введены последовательно

I соединенные усилитель, однавибратор, триггер, первый ключ, разрядный резистор, интегратор, сумматор, управляемый ключ, конденсатор, узел сравнения, а также второй. ключ, зарядный резистор, источник опорного: напряжения, соединенный с вторым вкодои узла сравнения, выход которого соединен с входом. усилителя мощности, .при- этом вход интегратора соединен с зарядным резистором, а выход через второй ключ. соединен с вторым. входом триггера, выход генератора синхроиизирующей частоты соединен с входом сумматора, управляющий вход ф управляемого ключа соединен с инверс ным выходом одновибратора, а вход усилителя соединен .с таходатчиком.

1023604

Изобретение относится к электро технике, а именно к автоматизированному электроприводу, и может быть . использовано в устройствах стабилизации скорости вращения электродвигателей постоянного тока. 5

Известен электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель с таходатчиком, соединенный с усилителем мощности, узел сравнения (1 ).

Недостатком электропривода являет- 10 ся наличие статической ошибки регулирования и вследствие этого относительно мягкая механическая характе ристика электропривода.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является электропривод постоянного тока, со держащий электродвигатель с таходатчиком, соединенный.с усилителем мощности, генератор синхронизирующей.частоты, частотно-фазовый и фазовый дискриминаторы (2 ).

Недостатками этого устройства являются относительная сложность кон струкции из-за наличия трансформаторных, связей, а также невозможность

25 устойчивой работы на малых скоростях вращения вследствие большой инерционности обоих дискриминаторов.

Цель изобретения — упрощение электропривода и повышение его ус- 30 тойчивости на малых скоростях вращейия.

Поставленная цель достигается тем, что в электропривод постоянно.го тока, содержащий электродвига- 35 тель с1таходатчиком соединенный с усилителем мощности, генератор синхронизирующей частоты, дополнительно введены последовательно соединенные усилитель, одновибратор, 40 триггер, первый ключ, разрядный резистор, интегратор, сумматор, управляемый ключ, конденсатор, узел саравнения, а также второй ключ, зарядный резистор, источник опорного напряжения, соединенный с вторым 45 входом узла сравнения, выход которого соединен с входом усилителя мощности, при этом вход интегратора соединен с зарядным резистором, а выход через второй ключ соединен с 50 вторым входом триггера, выход генера-. тора синхрониэирующей частоты соединен с входом сумматора, управляющий . вход управляемого ключа соединен с . инверсным выходом одновибратора, а 55 выход усилителя соединен с таходатчиком.

На фиг.1 изображена принципиальная электрическая схема электропривода постоянного .тока; на фиг.2графики напряжений.

Электропривод постоянного тока содержит электродвигатель 1 с таходатчиком 2, соединенный с усилителем, 3 мощности, генератор 4 синхронизирующей частоты, последовательно сое= линенные усилитель 5, одновибратор б, триггер 7, ключ 8, разрядный резистор.

9, интегратор 10, сумматор 11, управляемый ключ 12, конденсатор 13, узел

14 сравнения, а также ключ 15, зарядный резистор 16, источник 17 опорного напряжения, соединенный с вторым входом узла 14 сравнения, выход кото рого .соединен с входом усилителя 3 мощности, при этом вход интегратора

10 соединен с зарядным резистором

16, а выход через ключ 15 соединен с вторым входом триггера 7, выход генератора 4 синхрониэирующей частоты соединен с входом сумматора 11,управляющий вход управляемого ключа 12 соединен с инверсным выходом одновибратора б, а выход усилителя соединен с таходатчиком 2

Усилитель 5 имеет положительную об-. ратную связь и преобразует напряжение таходатчика 2 в напряжение прямоугольной формы.

Устройство работает следующим об-. разом.

При вращении электродвигателя 1 таходатчик 2 вырабатывает переменное напряжение 0< фиг.2), частота которого пропорциональна скорости вращения электродвигателя 1. Напряжение 0< реобр азов анное усилителем 5 в пряоугольное напряжение, поступает на ;вход одновибратора б, на выходе которого формируются короткие импульсы прямоугольной формы Uy е Задним фронтом импульса U6 триггер 7 устанавливается в нулевое положение. U7 — цик лограмма работы триггера 7 (фиг.2) . ,Переход триггера 7 в нулевое состоя ние вызывает открытие ключа 8. При этом интегратор 10, в исходном положении заряженный положительно, быстро разряжается через разрядный резистор 9. При достижении напряжения

0 на выходе интегратора 10, доста-. точного для открытия ключа 15, триггер 7 переключается и на его выходе образуется положительное напряжение, закрывающее ключ 8. После этого интегратор 10 начинает заряжаться через зарядный резистор 16 до -прихода следующего импульса с одновибратора б.

Таким образом, если пренебречь временем разряда, время заряда интегратора 10 равно периоду напряжения таходатчика 2, а амплитуда напряжения О„ интегратора.10 соответствует скорости вращения электродвигателя 1.

Генератор 4 вырабатывает пилообразное напряжение 04 которое вместе с напряжением 0 интегратора 10 подается на сумматор 11. На выходе сумматора 11 получается инвертиро.ванная сумма 0< напряжений Р<р и 04

Импульсы 06 одновибратора б, постУлая на управляющий вход управляемого

ВНИИПИ Заказ 4235/47 Тираж 687 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ключа 12, открывают его для заряда конденсатора 13 ° Задние фронты импульсов Uy совпадают по времени с вершинами напряжения U o интегратора 10. Поэтому после прохода импульса Ць на конденсаторе 13 остается напряжение

U4> равное сумме вершины напряжения ц и мгновенного значения напряжения

Мгновенное значение напряжения у4 соответствует сдвигу фаз между напряжением Ug таходатчика 2 и нanряжением Ц4 генератора 4.

Опорное напряжение источника 17 выбирается таким, чтобы при заданной скорости вращения электродвигателя

2 и нулевом сдвиге фаз напряжение на электродвигателе 1 соответствоваЛО требуемому крутящему моменту при средней нагрузке. При измении нагрузки на электродвигатель 1 происходит соответствующий сдвиг фаз, который увеличивает напряжение на сумматоре

11, конденсаторе 13, и, в конечном итоге, на электродвигателе 1, компенсируя при этом изменение нагрузки на валу без изменения скорости вращения, т.е. независимо от изменения нагрузки скорость вращения электродвигателя 1 синхронна с частотой генератора 4.

Запаздывание регулирования происходит лишь на один. период частоты

1О напряжения таходатчика. Малая инер ционность электропривода позволяет ему устойчиво работать на малой скорости вращения.

Таким образом, введение дополни тельных блоков и связей позволяет исключить трансформаторные связи м, следовательно, упростить -электропривод, а также обеспечить его устойчивую работу на малых скоростях вращения.