Цифровой электропривод

 

Изобретение относится к бумагоделательной и металлообрабатывающей промышленности и может найти широкое применение при стабилизации скорости враш,ения валков бумагоделательных машин и прокатных станов. Решается задача коррекции кода в накапливающем сумматоре, за счет чего повышается его быстродействие. Требуемая скорость электропривода задается кодом на выходе задатчика, который по сигналу «Пуск с выхода блока запуска записывается в накапливающий сумматор. Преобразователь код-аналог преобразует выходной сигнал сумматора в сигнале управления электродвигателя. Скорость вращения вала электродвигателя фиксируется частотным датчиком скорости. Сигнал «Пуск проходит через элемент ИЛИ и запускает блоки цифровой коррекции, а именно устанавливает RS-триггер в нулевое состояние и записывает код задания в счетчик. Следующий после сигнала «Пуск импульс с выхода датчика скорости устанавливает первый формирователь импульсов в состояние «О и он начинает формирование импульса обратной связи длительностью TO. В момент, соответствующий переднему фронту этого импульса, формируется импульс на выходе второго формирователя импульсов, который устанавливает RS-триггер в состояние «1. RS-триггер открывает первый элемент И и выходные импульсы датчика скорости проходят на вход вычитания счетчика. В момент обнуления счетчика на выходе третьего элемента И формируется сигнал, который через второй элемент ИЛИ поступит на R-вход RS-триггера и установит его в состояние «О. На выходе RS-триггера формируется импульс длительностью TOC. Блок сравнения сравнивает длительности импульсов То и Тдс- Результат сравнения в дискретном виде поступает на вход накапливающего сумматора, корректируя тем самым скорость вращения электродвигателя . Предусмотрены средства, компенсирующие влияние переполнения накапливающего сумматора. 1 ил. iP сл ГчЭ to со ю СП

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1229725 (5в 4 б 05 В 11 26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /г ;:

К АBTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3797137/24-24 (22) 09.10.84 (46) 07.05.86. Бюл. ¹ 17 (71) Новочеркасский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. Серго Орджоникидзе (72) В. Ф. Митина (53) 62-50 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1003282, кл. Н 02 P 5/06, 1981.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1003281, кл. Н 02 P 5/06, 1981. (54) ЦИФРОВОЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД (57) Изобретение относится к бумагоделательной и металлообрабатывающей промышленности и может найти широкое применение при стабилизации скорости вращения валков бумагоделательных машин и прокатных станов. Решается задача коррекции кода в накапливаюгцем сумматоре, за счет чего повышается его быстродействие. Требуемая скорость электропривода задается кодом на выходе задатчика, который по сигналу «Пуск» с выхода блока запуска записывается в накапливающий сумматор. Преобразователь код-аналог преобразует выходной сигнал сумматора в сигнале управления электродвигателя. Скорость вращения вала электродвигателя фиксируется частотным датчиком скорости. Сигнал «Пуск» проходит через элемент ИЛИ и запускает блоки цифровой коррекции, а именно устанавливает

RS-триггер в нулевое состояние и записывает код задания в счетчик. Следующий после сигнала «Пуск» импульс с выхода датчика скорости устанавливает первый формирователь импульсов в состояние «О» и он начинает формирование импульса обратной связи длительностью Тр. В момент, соответствующий переднему фронту этого импульса, формируется импульс на выходе второго формирователя импульсов, который устанавливает

RS-триггер в состояние «1». RS-триггер открывает первый элемент И и выходные импульсы датчика скорости проходят на вход вычитания счетчика. В момент обнуления счетчика на выходе третьего элемента И ф формируется сигнал, который через второй элемент ИЛИ поступит нв й-вход RS-тригге- (/) ра и установит его в состояние «О». На выходе RS-триггера формируется импульс длительностью T„. Блок сравнения сравнивает длительности импульсов Т„ и Т„. Результат Я сравнения в дискретном виде поступает на вход накапливающего сумматора, корректируя тем самым скорость вращения электродвигателя. Предусмотрены средства, компенсирующие влияние переполнения накап- Я ливающего сумматора. 1 ил. 3

1229725

10 !

5 сигнала задания.

Электр оп ри вод работает следу югцим образом.

Требуемая скорость электродвигателя 1 задается выходным кодом N задатчика 18, который по выходному сигналу «Пуск» блока 19 запуска записывается в накапливающий сумматор 6. Преобра".îâàòå.ëü коданалог 7 формирует сигнал управления элект- 25

30 третий элемент ИЛИ 15 и запускает блоки цифровой коррекции: устанавливает RS-триг- . гер 9 и первый формирователь 4 импульсов в состояние «0» и записывает код задания Х

Изобретение относится к бумагоделательной и металлообрабатывающей технике и может найти применение при стабилизации скорости вращения валков бумагоделательных машин и прокатных станов.

Цель изобретения — повышение быстродействия электропривода.

На чертеже представлена структурная схема электропривода.

Схема содержит электродвигатель 1 (постоянного тока), датчик 2 скорости, первый элемент И 3, первый формирователь 4 импульсов, олок 5 сравнения, накапливающий сумматор 6, преобразователь коданалог 7, счетчик 8, RS-триггер 9, третий, второй и четвертый элементы И 10 — 12, второй, первый и третий элементы ИЛИ 13 — 15, второй и третий формирователи импульсов 16 и 17, задатчик 18, блок 19 запуска, ."-код родвигателем 1, пропорциональный коду на выходе накапливающего сумматора 6.

Полученный на выходе преобразователя код-аналог 7 сигнал поступает на вход электродвигателя 1. На выходе датчика 2 скорости формируется частота f, пропорциональная действительной скорости вращения электродвигателя 1. Одновременно выходной сигнал «Пуск» блока 9 запуска проходит через в счетчик 8. Следующий после этого импульс с выхода датчика 2 скорости устанавливает первый формирователь 4 импульсов в состояние «1», чем определяет начало формирования импульса длительностью Т„на выходе первого формирователя 4 импульсов.

В момент времени, соответствующий переднемуу фронту и м пул ьса дл ител ьностью f„, импульс с выхода второго формирователя

16 импульсов устанавливает RS-триггер 9 в состояние «1». RS-триггер 9 открывае. первый элемент И 3, и импульсы с выхода датчика 2 скорости проходят на вход вычитания счетчика 8. В момент обнуления счетчика 8 на выходе третьего элемента

И 10 сформируется сигнал, который пройдет через второй элемент ИЛИ 13 на К-вход

RS-триг1ера 9 и установит его в состояние

«0». Таким образом, на выходе RS-триггера

9 сформируется импульс длительностью

T„, = !х!/f. Блок 5 сравнения сравнивает длительности импульсов Т, и Т., Дискретный результат сравнения интегрируется в накапливающем сумматоре 6, в резулыате

50 чего корректируется скорость электродвигателя 1. При больших различиях длительностей импульсов Т„и Т„, возможно переполнение накапливаюшего сумматора 6. В этом случае в момент установления всех разрядов накапливающего сумматора 6 в «0» на выходе второго элемента И 11 сформируется сигнал, который пройдет через первый элемент

ИЛИ 14. вновь запишет выходной код N задатчика 18 в накапливаю1ций сумматор 6 и .ерез третий элемент ИЛИ 15 запустит блоки цифровой коррекции, формирующие

H1Irn) a»cbt длите 1bHocTbm T H Г<„

При небольших различиях длительностей импульсов Т, и Т„, блоки цифровой коррекции запускаются после окончания обоих импульсов длительностями Т,, и T„„- импульсом с выхода третьего формирователя !7 импульсов.

В установившемся режиме Т,, = Т,,-, поэтому f = NjT, Следовательно, в установивпи.мся режиме выходной код накапливающего сумматора 6 неизменен, а скорость электродвигателя постоянна и пропорциональна входному кодх N.

Повышение быстродействия данного цифрового электропривода достигается, во-первых, за счет уменьшения длительности стабильного импульса (уменьшение длительности стабильного импульса возможно, так как точность сравнения длительности образцового импульса и импульса обратной связи не зависит от значения частоты с выхода датчика скорости), во-вторых, за счет увеличения скорости изменения кода накапливающего сумматора (так как сравнение длительностей импульсов производится с более высокой частотой), в-третьих, за счет того, что в момент переполнения накапливающего сумматора начинается новый цикл цифровой коррекции, который производится при сигнале обратной связи, имеюшей меньшую погрешность, чем сигнал обратной связи в предыдугцем цикле коррекции.

Формула изобретения

Цифровой электропривод. содержаший последовательно соединенные блок сравнения, накапливаюший сумматор, преобразователь код-аналог, электродвигатель и датчик скорости, подключенный выходом к первым входам первого формирователя импульсов и первого элемента И, и также задатчик соединенный выходом с вторым входом наKà л и ва ю щего сум Mатор а, 0тя ича>ои(ийся тем, что, с целью повышения быстродействия электропривода, в нем дополнительно устав<и-;лены второй формировател ь импульсов, блок запуска, второй элемент И, первый элемент ИЛИ и последовательно соединенные счетчик, третий элемент И, второй элемент

ИЛИ, RS-триггер, четвертый элемент И, третий формирователь импульсов и третий

1029725

Состав итал ь Ю. 1 1 3.1åÎÂ

Тех рсд! 1. Берег Корректор T. Ко,.о

Ти раж 836 11одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <<Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор С. Г!атрушева

Заказ 2228!47 элемент ИЛИ, подключенный вторым входом к выходу первого элемента ИЛИ и к третьему входу накапливающего сумматора, а выходом — к вторым входам второго элемента

ИЛИ и первого формирова-. ля импульсов и.к первому входу счетчика, соединенного вторым входом с выходом задатчика, а третьим входом — с выходом первого элемента И, подключенного вторым входом к первому входу блока сравнения и к прямому выходу

RS-триггера, соединенного S-входом через второй формирователь импульсов с вторым входом блока сравнения и с прямым выходом первого формирователя импульсов, подключенного инверсным выходом к второму входу четвертого элемента И, вход второго элемента И соединен с выходом накапливающего сумматора. а выход — с первым входом первого элемснга ИЛИ, подключенного вторым входом к выходу блока запуска.