Электропривод постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах.автоматического регулирования скорости вращения электропривода постоянного тока. Цель изобретения - повышение точности стабилизации скорости при изменении момента нагрузки. Электропривод содержит электродвигатель (ЭД) 1, генератор эталонной частоты 2, делитель частоты (ДЧ) 3, согласующий элемент 4 с сельсином (С) 5, соединенные последовательно . Кроме того, электропривод содержит ДЧ 6, подключенный через фазовый дискриминатор 7 и силовой ключ 8 к якорной обмотке ЭД I , блок коррекции 9, блоки задания скорости 10,11, блок сопряжения 12, формирователь (Ф) 13. Введение делителей 14 и 15, дешифратора 16 и триггера 17 разрешает прохождение импульсов с Ф 13 через элементы ИЛИ 19, И 20. При этом изменяется фаза сигнала на величину, пропорциональную отклонению скорости вращения , повьшая устойчивость электропривода . При изменении момента нагрузки, когда импульс с С 5 клоняется от своего установившегося положения, электропривод обеспечивает увеличение среднего значения напряжения, что приводит к меньшим ошибкам стабилизации скорости ЭД 1. j 2 ил. С & (Л ю кэ i-L со Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3796051/24-07 (22) 03.10.84 (46) 23.03.86. Бюл.¹ 11 (71) Ивановский ордена "Знак Почета" энергетический институт им. В.И.Ленина (72) M.Â.Ôàäååâ, P.M.Òðàõòåíáåðã, А.В.Ханаев и А.Н.Ширяев (53) 621.316.718.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 762119, кл. Н 02 Р 5/06, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 957400, кл. Н 02 P 5/06, 1982. (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах. автоматического регулирования скорости вращения электропривода постоянного тока. Цель изобретения — повышение точности стабилизации скорости при изменении момента нагрузки. Электропривод содержит электродвигатель (ЭД) 1, генератор эталонной частоты 2, делитель часто- SU 1220097 A (5g 4 Н 02 P 5/06 ты (ДЧ) 3, согласующий элемент 4 с сельсином (С) 5, соединенные последовательно. Кро е того, электропривод содержит ДЧ 6, подключенный через фазовый дискриминатор 7 и силовой ключ 8 к якорной обмотке ЭД 1, блок коррекции 9, блоки задания скорости 10,11, блок сопряжения 12, формирователь (Ф) 13. Введение делителей 14 и 15, дешифратора 16 и триггера 17 разрешает прохождение импульсов с Ф 13 через элементы

ИЛИ 19, И 20. При этом изменяется фаза сигнала на величину, пропорциональную отклонению скорости вращения, повышая устойчивость электропривода. При изменении момента нагрузки, когда импульс с С 5 отклоняется от своего установившегося положения, электропривод обеспечивает увеличение среднего значения напряжения, что приводит к меньшим ошибкам стабилизации скорости ЭД I.

2 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах автоматического регулирования скорости вращения электроприво да постоянного тока, в частности в системах, содержащих фазовый дискри,минатор в канале регулирования и сельсин в качестве датчика скорости вала исполнительного двигателя °

Цель изобретения — повышение точности стабилизации скорости при изменении момента нагрузки.

На фиг ° 1 представлена схема элект ропривода постоянного тока; фиг.2 — временные диаграммы его работы.

Электропривод постоянного тока (фиг.l) содержит электродвигатель ), генератор 2 эталонной частоты, выход которого через последовательно со-" единенные делитель 3 частоты и согласующий элемент 4 подключен к сельсину 5, установленному на валу электродвигателя 1, делитель 6 частоты, вход которого подключен к генератору 2 эталонной частоты, а выход через фазовый дискриминатор 7 и силовой ключ 8 — к якорной обмотке электродвигателя 1, блок коррекции 9, выход которого соединен с вторым входом фазового дискриминатора 7, блоки задания 10,11 скорости, выходы которых через блок сопряжения 12 соединены с делителем 3 частоты, выход блока задания 10 скорости соединен с входом делителя 6 частоты, формирователь 13, входом соединенный с измерительной обмоткой сельсина 5, последовательно соединенные делители 14, 15 час" тоты, дешифратор 16, триггер 17, элемент И 18 элемент ИЛИ 19, а также элемент И 20. Выход элемента

ИЛИ 19 соединен с входом блока коррекции 9. Выход дешифратора 16 через элемент И 20 соединен с вторым входом элемента ИПИ 19. Второй вход элемента И 18 соединен с первым входом делителя 15 частоты, второй вход которого соединен с выходом формирователя 13, и с входами элемента И 20 и делителя 14 частоты, другой вход которого соединен с выходом блока задания 10.

Устройство работает следующим образом.

Импульсы частоты fz, получаемой делением в K раз частоты генератора

220097 2

2 делителем 6 (где К вЂ” коэффициент задаваемый блоком задания скорости !

О), поступает на вход фазового дискриминатора 7. С приходом каждо5 ro импульса f фазовый дискриминатор

7 через силовой ключ 8 подключает электродвигатель 1 к сети. Вращение вала электродвигателя 1, механически связанного с валом сельсина 5, и приводит к появлению на измерительной обмотке сельсина 5 импульсов с частотой Й, которая в установившемся режиме в Н раз меньше fz и определяется по формуле !

5 где f — частота сигнала, подаваемая в обмотку возбуждения сель сина 5 через согласующий элемент 4 и делитель 3 с генератора 2 эталонной частоты; и — скорость вращения электро25 двигателя 1; — число полюсов сельсина 5.

Короткие импульсы частоты fö, сформированные формирователем 13, поступают на вторые входы делителей

14 и 15. При этом на первом выходе дешифратора 16 и триггера 17 устанавливаются высокие потенциалы.

Это разрешает прохождение импульса с формирователя 13 через элемент

35 И 20 и элемент ИЛИ 19 на вход блока коррекции 9, который изменяет фазу сигнала fU на величину, пропорциональную отклонению скорости вращения

Й, повышая устойчивость устройства.

40 Импульс с блока коррекции 9 поступает на второй вход фазового дискриминатора 7. При этом выдается сигнал на торможение электродвигателя l.

Среднее значение напряжения на элект45 родвигатель 1 определяется фазовым рассогласованием .:гимпульсов f> и f„„

После прихода импульса Й1, делитель

l4 начинает считать с нулевого состояния. Частота сигнала на его вы50 ходе равна f и в N раз превышает частоту f, снимаемую с измерительной обмотки сельсина 5 в установившемся режиме. Так как на выходе триггера

17 присутствует высокий потенциал, 55 то импульсы с делителя 14 проходят через элемент И 18 и элемент ИНИ 19 и блок коррекции 9 на вход фазового дискриминатора 7. При этом частоты сигналов, поступающих на входы фазового дискриминатора 7, равны, так как коэффициенты пересчета делителей 6 и 14 одинаковы, а импульсы сдвинуты по фазе на величину g . Таким образом, после прихода импульса

f на входах фазового дискриминатоМ ра 7 имеет место чередование импульсов задания и обратной связи, а на электродвигатель 1 подается напряжение, средняя величина которого опреОм деляется величиной Ng †â€, измерен ст ной в момент прихода импульса f„, где Бм — амплитуда напряжения на электродвигателе; Ч „, — фазовое рассогласование между импульсами генератора 2 эталонной частоты и обратной связи.

Делитель 15 считает число импульL сов, поступающих с делителя 14.

После прихода (N-1) импульсов на втором выходе дешифратора !6 появляется высокий потенциал, что приводит к срабатыванию триггера 17 и возникновению низкого потенциала на

его выходе, что запрещает прохождение импульсов с делителя 14 через элемент И 18.

В установившемся режиме работы на вход блока коррекции 9 через элементы И 20 и ИЛИ 19 поступает импульс с сельсина 5. Временные диаграммы работы устройства в установившемся режиме (для N=3) представлены на фиг.2, участок 1.

При изменении момента нагрузки, когда импульс с сельсина 5 отклоняется от своего установившегося положения на величину ь, (фиг.2, участок «55), устройство работает аналогичным образом, только все

N-1 импульсов с делителя 15 сдвигаются на такую же величину. При этом среднее напряжение на двигателе возрастает на величину 6U определяемую как

М Г10м

nU ст

Электропривод постоянного тока обеспечивает в N раз увеличение среднего напряжения, подаваемого на электродвигатель, при отклонении импульса с сельсина 5 от положения, соответствующего установившемуся режиму работы. Это обеспечивает меньшие ошибки стабилизации скорос1220097 ти электродвигателя 5 при изменении момента нагрузки. В случае линейного изменения момента, нагрузки ошибка стабилизации скорости вращения ь Q электродвигателя определяется по формуле

I ст

657 =

MêN

I где Г1 — темп изменения момента;

М вЂ” момент, развиваемый двигателем при нулевой скорости и полном напряжении на якорной обмотке и в N раз меньше, чем в известных устройствах.

Таким образом, электропривод обеспечивает повышение точности стабилизации при изменении момента нагрузки.

Формула изобретения

Электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, генератор эталонной частоты, выход которого через последовательно соединенные первый делитель частоты и согласую30 щий элемент подключен к сельсину, установленному на валу электродвигателя, второй делитель частоты, вход которого подключен к генератору эталонной частоты, а выход через фазовый дискриминатор и силовой ключ — к якорной обмотке электродвигателя, блок коррекции, выход которого соединен с вторым входом фазового дискриминатора, первый и второй блоки задания скорости, выходы которых

40 через блок сопряжения соединены с первым делителем частоты, выход первого блока задания скорости соеди нен с входом второго делителя частоты, формирователь, входом соединен4 ный с измерительной обмоткой сельсина, отличающийся тем, что, с целью повышения точности стабилизации скорости при,изменении момента нагрузки, в него введены последовательно соединенные третий .и четвертый делители частоты, дешифратор, триггер, первый элемент И, элемент ИЛИ, а также второй элемент

И, при этом выход элемента ИЛИ со15 единен с входом блока коррекции, выход дешифратора через второй элемент И соединен с вторым входом элемента ИЛИ, второй вход первого

)220097

77

20.1

1б.2

Фиг,2

Составитель Ю.Воробьев

Редактор Н;Гунько Техред Н.Бонкало Корректор Г.Решетник

Заказ 1330/59 тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий!

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 элемента И соединен с первым входом четвертого делителя частоты, второй вход которого соединен с выходом формирователя, и входами второго элемента И и третьего делителя частоты., другой вход которого соединен с выходом первого блока задания скорости.