Устройство для стабилизации скорости электропривода

 

Изобретение относится к электротехнике и используется для стабилизации скорости вращения электродвигателей в системах автоматического управления. Цель изобретения - повышение точности и быстродействия устройства . Устройство содержит задатчик 1 скорости (ЗС), преобразователь 2 задающего параметра в частоту, импульсньй датчик 3 скорости (ДС), генератор 4 импульсов, суммирующие счетчики 5 и 6, регистры 7 и 8 памяти, цифроаналоговый преобразователь (ЦП) 9 разности двух кодов. ЦП 9 преобразует разность установленн1 р на -входах кодов в аналоговый сигнал (напряжение) ,- величина и знак которого соответствуют значению ошибки скорости. Повьшение быстродействия и точности стабилизации скорости достигается благодаря тому, что измерение сигнала ошибки производится за меньший промежуток времени - между двумя соседними импульсами ЗС 1 и ДС 3. 2 ил. с (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 02 P 5/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ ройства. Устройство содержит задатчик 1 скорости (ЗС), преобразователь

2 задающего параметра в частоту, им" пульсный датчик 3 скорости (ДС), генератор 4 импульсов, суммирующие счетчики 5 и 6, регистры 7 и 8 памяти, цифроаналоговый преобразователь (ЦН)

9 разности двух кодов. IIII 9 преобразует разность установленных на -входах кодов в аналоговый сигнал (напряжение),. величина и знак которого соответствуют значению ошибки скорости. Повьппение быстродействия и точности стабилизации скорости достигается благодаря тому, что измерение сигнала ошибки производится за меньший промежуток времени — между двумя соседними импульсами ЗС 1 и ДС 3. 2 ил.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3800529/24-07 (22) 02.07.84 (46) 23.06.86. Бюл. № 23 (72) Б.Л. Пресс (53) 621.316.718.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 898580, кл. Н 02 Р 5/Об, 1979.

Башарин А.В. и др. Управление электроприводами. Л.: Энергоиздат, 1982, с. 165-168. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ СКО, РОСТИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА (57) Изобретение относится к электротехнике и используется для стабилизации скорости вращения электродвигателей в системах автоматического управления. Цель изобретения — повышение точности и быстродействия уст„„SU,» 1239 22 А 1

1239822

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для стабилизации скорости вращения электродвигателей в системах автоматического управления электроприводами.

Целью изобретения является повышение точности и быстродействия устройства.

На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 — временные диаграммы сигналов на выходах элементов устройства.

Устройство содержит задатчик 1 ,скорости, подключенный к нему преобразователь 2 задающего параметра в частоту, импульсный датчик 3 скорости, генератор 4 импульсов„ суммирующие счетчики 5 и 6, выходы которых 20 через регистры 7 и 8 памяти соединены с входами цифроаналогового преобразователя 9 разности двух кодов, триггер 10, счетчики 11 — 13 двух импульсов, инверторы 14 и 15, логические элементы И 16-19, при этом вы— ход преобразователя 2 задающего параметра в частоту подключен к счетному входу счетчика 11 двух импульсов и входу триггера 10, выход импульсного датчика 3 скорости через логический элемент И 16 соединен со счетным . входом счетчика 12 двух импульсов, второй вход логического элемента И 16 подключен к выходу триггера 10, один

Зг, выход счетчика 11 подключен к одному входу логического элемента И 17, к второму входу которого через инвертор

14 подключен один выход счетчика 12, второй выход счетчика 11 соединен с

40 одним входом логического элемента

И 18, к второму входу которого через инвертор 15 подключен второй выход счетчика 12. Вторые выходы счетчи. ков 11 и 12 подключены к входам логического элемента И 19, выход гене— ратора 4 импульсов соединен с третьи-. ми входами логических элементов И

17-19, выход логического элемента

И 17 подключен к счетному входу суммирующего счетчика 5, выход логического элемента И 18 соединен со счетным входом суммирующего счетчика 6.

Выход логического элемента И 19 подключен к счетному входу счетчика

13 двух импульсов, один выход которого соединен с входами "Запись кода" регистров 7 и 8 памяти, а второй выход соединен с входом "Установка G". суммирующих счетчиков 5 и 6, счетчиков 11 и 12 двух импульсов и триггера 10.

Инвертирующий выход триггера 10 подключен к входу "Установка 0" счетчика 13 двух импульсов.

Устройство работает следующим об— разом.

На вход преобразователя 2 от задатчика 1 скорости поступает сигнал, равный или пропорциональный скорости электропривода. Преобразователь 2 преобразует входной сигнал в непрерывную последовательность импульсов с частотой (F ), пропорциональной заданной скорости. Значение действительной скорости электропривода снимается с импульсного датчика 3 скорости в виде последовательности импульсов, с частотой (F ), пропорциональной.мгновенной скорости.

Действительная скорость электропривода равна заданной при равенстве Р = Г,. или Т = Т „, где

Т,1, Т вЂ” соответствующие значения периода указанных частот.

На фиг. 2о.,а показаны временные диаграммы прохождения импупьс0B, снимаемых с преобразователя 2 и импульсного датчика 3 скорости.

В общем случае импульсные последовательности сдвинуты относительно друг друга для каждого периода: ад 1 о&щ > д оьщ где 1 — временной интервал между

f первыми импульсами первой и второй импульсными последовательностями; временной интервал между вторыми импульсами этих последовательностей; временной интервал, общий для периодов обеих импульсных последовательностей.

t оБщ

При рассмотрении их взаимного расположения выделяют три случая: действительная и заданная скорости равны (Т, =Т,„ ), тогда

0 (сигнал ошибки скорости QT сутствует); действительная скорость больше заданной (Т, . -Т ), тогда

+4 (сигнал ошибки скорости имеет положительный знак), 55 деиствительная скорость меньше заданной (Т -Т ), тогда

С, -С =-At (сигнал ошибки имеет отрицательный знак).

1239822

10

При вкпючении устройства с выхода преобразователя 2 на счетный вход счетчика 11 двух импульсов поступают импульсы заданной частоты. Первый импульс переключает тригГер 10, который разрешает прохождение импульсов от датчика 3 скорости на счетный вход счетчика 12 двух импульсов и устанавливает на первом выходе,счетчика 11 сигнал логической единицы, который разрешает прохождение счетных импульсов от генератора 4 импульсов через логический элемент И 17 на вход суммирующего счетчика 5 (фиг. 25,z ).

При появлении первого импульса на входе счетчика 12 от датчика З,скорости на пер в ом выходе э то го счетчика устанавливается сигнал логической .единицы, который через . инвертор 14 запрещает прохождение счетных импульсов от генератора 4 импульсов на вход суммирующего счетчика 5 (фиг. 2z.,+ .

Подсчитанное в двоичном коде число счетных импульсов поступает с выхода суммирующего счетчика 5 на вход регистра 7 памяти.

При появлении второго импульса от преобразователя 2 с первого выхода счетчика 11 снимается, а на втором входе этого счет:ика устанавливается сигнал логической единицы, который разрешает прохождение счетных импульсов от генератора 4 импульсов на входе суммирующего счетчика 6 (фиг.

2, >).

При появлении второго импульса от датчика 3 скорости с первого выхода счетчика 12 снимается, а на втором выходе этого счетчика устанавливается сигнал логической единицы, который через инвертор 15 запрещает прохождение счетных импульсов от генератора 4 импульсов на вход суммирующего счетчика 6 (фиг.2 е,y).

Подсчитанное в двоичном коде число счетных импульсов поступает с выхода суммирующего счетчика 6 на вход регистра 8 памяти. Так как в счетчиках 11 и 12 записано по два импульса (на вторых выходах обоих счетчиков существуют логические единицы), то на счетный вход счетчика 13 двух импульсов поступают через логический элемент И .19 тактовые импульсы от генератора 4 импульсов. По первому импульсу (первый выход счетчика 13) выдается команда

"Запись кода" в регистры 7 и 8 па25

55 мяти, по которой производится перезапись кода с входа на выход. В регистре памяти код запоминается до следующей перезаписи.

По второму импульсу (второй выход счетчика 13) выдается команда

"Установка 0", по которой устанавливаются в исходное положение суммирующие счетчики 5 и 6, счетчики 11 и

12 двух импульсов и триггер 10. Сигнал от инверсного выхода триггера

10 устанавливает счетчик 13 в исходное положение. Цикл работы устройства -повторяется при поступлении следующих импульсов, при этом на входе цифроаналогового преобразователя 9 разности кодов сохраняется информация, полученная от предыдущего цикла работы устройства.

На первом входе цифроаналогового преобразователя 9 в цифровой форме установлено значение временного интервала t, а на втором — значение временного интервала t (фиг. 2о,ь).

Цифроаналоговый преобразователь преобразует разность установленных на входах кодов в аналоговый сигнал (напряжение), величина и знак которого соответствует значению ошибки скорости (nt).

Напряжение с выхода .устройства поступает в систему управления скоростью электропривода.

В цифровых системах управления электроприводом возможно применение устройства без цифроаналогового преобразователя, нри этом значения двоичных кодов с выходов регистров памяти подаются на вход вычитающего счетчика, с выхода которого.информация поступает в цифровую систему управления электроприводом.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает повьппение быстродействия и точности стабилизации скорости электропривода. Это достигается тем, что измерение сигнала ошибки производится за меньший промежуток времени, а именно, между двумя соседними импульсами импульсного датчика скорости и задатчика скорости.

Устройство не требует применения высокостабильного генератора эталонной частоты, так как погрешность от нестабильности генератора исключается при обработке входной информации в цифроаналоговом преобразователе разности кодов. 239822

Фиг 2

Составитель Ю. Воробьев

Редактор А. Шандор Техред О. Сопко КоРРектоР Е. Сирохман (Заказ 3406/55 1 Ти аж 631

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула и з о б р е т ения

Устройство для стабилизации скорости электропривода, содержащее задатчик скорости, подключенный к нему пре- 5 образователь задающего параметра в частоту, импульсный датчик скорости, генератор импульсов, два суммирующих счетчика, выходы которых через регистры памяти соединены с .входами циф- 10 роаналогового преобразователя разности двух кодов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности и быстродействия, в него введены триггер, три счетчика двух импульсов, два 15 инвертора, четыре логических элемента И, при этом выход преобразователя задающего параметра в частоту подключен к счетному входу первого счетчика двух импульсов и входу триггера, 20 выход импульсного датчика скорости через первый логический элемент И соединен со счетным входом второго счетчика двух импульсов, второй вход первого логического элемента И под- 25 ключен к выходу триггера, один выход первого счетчика двух импульсов подключен к одному входу второго логического элемента И, к второму входу которого через первый инвертор подСигиал на Юыхпо е е" а тй

Иезлементп

Ие %пода ключен один выход второго счетчика двух импульсов, второй выход первого счетчика соецинен с одним входом третьего логического элемента И, к второму входу которого через второй инвертор подключен второй выход второго счетчика, одновременно вторые выходы первого и второго счетчиков подключены к входам четвертого логического элемента И, выход генератора импульсов соединен с третьими входами второго, третьего и четвертого логических элементов И, выход-второго логического элемента И подключен к счетному входу первого суммирующего счетчика, выход третьего логического элемента И соединец со счетным входом второго суммирующего счетчика, выход четвертого логического элемента И подключен к счетному входу третьего счетчика двух импульсов, один выход

t! которого соединен с входами Запись кода" регистров памяти, а второй выIt л11 ход соединен с входом Установка 0 ,суммирующих счетчиков, первого и второго счетчиков двух импульсов и триггера, инвертирующий выход триггера, попключен к входу "Установка 0" третьего счетчика двух импульсов.