Цифровой электропривод

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к системам с широким диапазоном стабилизируемых скоростей электродвигателей постойнного тока, у которых стабилизируемая скорость эадается в виде кода. Цель изобретения повьшение надежности цифрового электропривода путем его упрощения. Цифровой электропривод содерясит последовательно соединенные Первый триггер, усилитель, электродвигатель и датдик скорости, а также шину тактовых импульсов, счетчик с входами параллельной записи кода, элемент памяти, содержащий второй ; триггер и элемент И,, входы которого соединены с выходом второго триггера и nepBbiM входом элемента памяти, а его выход соединен с выходом элемента памяти, второй вход элемента памяти соединен с одним входом второго триггера. Новым в цифровом электроприводе является то, что в не:м выход датчика скороЬти соединен с управлянщим входом параллельной записи кода счетчика и с первым входом элемента памяти, выход переноса счетчика соединен с первым входом первого триггера и вторым входом элемента памяти, выход которого соединен с вторым входом первого триггера, шина тактовых импульсов Соединена со счетным входом счетчика и тактовым входом датчика скорости, второй вход второго триггера соединен с первым входом элемента памяти. i1 иЛ. ал Nd 1Л «и D

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК 09) OI) А1 (Д1) 4 С 05 B 19/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

h0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTKPblTI44

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3835578/24-24 (22) 02.01.85 ((46) 15.08.86. Бюл. У 30 (72) В.С.Прасолов и Ю.Л.Таготин (53) .62-50(088.8) (° ° (56) Патент США и 3950682, кл. Н 02 P 5/06, опублик. 1976.

Авторское свидетельство СССР

У 1015477, кл.,Н 02 P 5/16, 1981. (54) ЦИФРОВОЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к системам с широким диапазоном стабилизируемых скоростей электродвигателей постоянного тока, у которых стабилизируемая скорость задается в виде кода. Цель изобретения - повышение надежности цифрового электропривода путем его упрощения. Цифровой электропривод содержит последовательно соециненные г т первый триггер, усилитель, электродвигатель и датжик скорости, а также шину тактовых импульсов, счетчик с входами параллельной записи кода, элемент памяти, содержащий второй ,:триггер и элемент И,. входы которого соединены с выходом второго триггера и первым входом элемента памяти, а его выход соединен с выходом элемента памяти, второй вход элемента памяти соединен с одним входом второго триггера. Новым в цифровом . электроприводе является то, что в нем выход датчика скорости соединен с управляющим входом параллельной записи кода счетчика и с первым входом элемента памяти, выход переноса счетчика соединен с первым входом первого триггера и вторым вхо- фдом элемента памяти, выход которого соединен с вторым входом первого триггера, шина тактовых импульсов соединена со счетным входом счетчика и тактовым входом датчика скорости, р второй вход второго триггера соединен с первым входом элемента памяти. ,1 ил.

1251030

Изобретение относится к электротехнике, в частности к системам с широким диапазоном стабилизируемых скоростей электродвигателей постоянного тока, у которых стабилизируемая скорость задается в виде кода.

Цель изобретения — повышение надежности цифрового электропривода путем его упрощения.

На чертеже изображена схема цифрового электропривода.

Цифровой электропривод содержит триггер 1, усилитель 2, электродвигатель.3, датчик 4 скорости, счетчик

5, имеющий входы параллельной записи кода, элемент 6 памяти, шину 7 тактовых импульсов.

Элемент 6 памяти содержит триггер

8 и элемент И 9.

Синхронизация датчика 4 скорости может быть осуществлена одним из известных способов, например с помощью сдвигового регистра, содержащего первый и второй триггеры, и элемента И.

Триггер 1 последовательно соединен с усилителем 2 и электродвигателем

3, который механически связан с датчиком.4 скорости. Выход датчика скорости соединей с управляющим входом параллельной записи кода счетчика 5 и первым входом элемента 6 памяти.

Выход переноса счетчика 5 соединен с первым входом первого триггера 1 и вторим входом элемента 6 памяти, выход которого соединен с. вторым входом триггера 1. Шина 7 тактовых импульсов соединена со счетным входом счетчика 5 и тактовым входом датчи.ка 4.скорости.

В элементе 6 памяти входы триггера 8 соединены с входами элемента 6 памяти, а входы элемента И 9 — с первым входом элемента 6 памяти и выходом триггера 8, который разрешает прохождение импульсов с первого входа элемента памяти, кроме первого из каждой новой пачки импульсов, через элемент И 9, выход которого соединен с выходом элемента 6 памяти.

В датчике 4 скорости последовательно соединены выход его чувствительного элемента, первьй и второй триггеры, образующие сдвиговый регистр, входы элемента И соединены с прямым выходом первого триггера и инверсным выходом второго триггера, Фри этом тактовые входы триггеров

ЗО

Первый импульс с датчика 4 скорости записывает код периода в счетчик 5 и включает триггер 8 в элемен40 .те 6 памяти. При условии, что измеренная скорость больше заданной, тактовые импульсы с шины 7 не успевают уменьшить содержимое счетчика

5 до нуля и на выходе переноса счет45 чика 5 не появляется импульс, так как второй импульс с датчика 4 скорости появляется раньше, чем мог бы появиться импульс на выходе переноса счетчика 5. В результате этого

5 10

20

25 соединены с шиной 7 тактовых иьшульсов, выход элемента И соединен с выходом датчика 4 скорости, Цифровой электропривод работает следующим образом.

Код периода прохождения одного кванта перемещения в датчике 4 скорости параллельно записывается в счетчик 5 с приходом первого импульса с выхода датчика 4 скорости. Этим же импульсом включается триггер 8 в элементе 6 памяти, Импульс, включающий триггер 8 из его выключенного состояния, не проходит на выход элемента 6 памяти через элемент И 9, так как переключение триггера 8 происходит по заднему фронту импульса.

При низкой скорости вращения электродвигателя 3 н связанного с ним датчика 4 скорости, тактовые импульсы с шины 7, например через вычитающий счетный вход реверсивного счетчика

5, уменьшают его содержимое до нуля и на выходе обратного переноса счетчика 5 появляется импульс, который включает триггер 1 в режим разгона электродвигателя 3 и одновременно выключает триггер 8 в.элементе 6 памяти. Этот цикл работы цифрового электроприводом повторяется до тех пор, пока скорость вращения электродвигателя 3 не превысит скорость, заданную на входах параллельной записи кода в счетчике 5, после чего цифровой электропривод перейдет к другому циклу его работы. второй импульс с датчика 4 скорости проходит на выход элемента 6 памяти через элемент И 9, так как триггер ,8 остается включенным после действия первого импульса с датчика 4 скорости. Таким образом, второй импульс, пройдя через элемент 6 памяти, устанавливает триггер 1 в состояние, обеспечивающее через усилитель 2 ре12510

3 жим работы электродвигателя 3 с пониженной мощностью, что приводит к уменьшению скорости вращения ниже заданной, а также восстанавливает ,код в счетчике 5, с чего начинается .новый замер скорости вращения электродвигателя 3. Работа цифрового электропривода по второму циклу продолжается до тех пор, пока скорость вращения электродвигателя 3 не ста- 1О нет ниже заданной, после чего повторяется первый цикл работы.

Процесс чередования циклов работы происходит таким образом, что скорость вращения электродвигателя 15 всегда стремится к заданной независимо от колебаний нагрузки на валу и напряжения питания электродвигате-. ля, Синхронизация импульсов: с датчи- 20 ка 4 скорости происходит при продвижении логического сигнала с его чувствительного элемента через двухразрядный сдвиговый регистр, где сигнал поочередно появляется с каждым25 новым тактовым импульсом на первом и втором его разрядах. Элемент И выделяет момент, когда сигнал появился на выходе его первого разряда и еще не появился на выходе его второго разряда.

Счетчик 5 может быть не реверсивным, в этом случае на входы параллельной записи кода подается на прямой, а инверсный код, а пмна 7 такто35 вых импульсов соединяется с суммирующим счетным входом, Предлагаемый цифровой электропривод имеет повышенную надежность как за счет уменьшения числа его конструктивнык элементов, так и за счет синхронизации датчика скорости. Уменьшение числа конструктивных элементов уменьшает вероятность отказа электропривода..Это достигнуто без уменьшения точности регулировки скорости вращения, так как регулировка по периоду вращения во всем диапазоне скоростей точнее регулировки вращения по его скорости. Это объясняется

50 тем, что при регулировке по периоду переключения режимов работы двигателя происходит на каждом кванте перемещения датчика скорости, а при регу-: лировке по скорости эти переключения происходит на каждой единице времени, в течение которой изменяется скорость, и за это время датчик скорости проходит сотни и тысячи квантов перемещения.

Синхронизация датчика скорости обеспечивает нужный порядок в его работе независимо от условий его работы, например типа датчика, скорости его вращения и т.п., и исключает несогласованность между цифровым приводом и его внешними устройствами, например исключается запись неопределенного кода в момент перехода от одного заданного кода к другому заданному коду, и связанными с этим переходными процессами. Это также упрощает систему обмена информацией при применении цифрового привода в сложных автоматических системах.

Формула и з обретения

Цифровой электропривод, содержащий последовательно соединенные первый триггер, усилитель, электродвигатель и датчик скорости, а также шину тактовых импульсов, счетчик, имеющий. входы параллельной записи кода; второй триггер и элемент И, входы которого .соединены с выходом второго триггера и первым входом второго триггера, отличающийся тем, что, с целью повышения надежнос ти электропривода, в нем выход датчика скорости соединен с управляющим входом параллельной записи кода счетчика, имеющего входы параллельной залиси кода, и с первым входом второго триггера, выход переноса счетчика, имеющего входы параллель-. ной залиси кода, соединен с первым входом первого триггера и вторым входом второго триггера, выход элемента И соединен с вторым входом первого триггера, шина тактовых импульсов соединена со счетным входом счетчика, имеющего входы параллельной записи кода, и с тактовым входом датчика скорости, 1251030

Составитель В.Башкиров

Техред Н. Боикапо Корректор С.Черни

Редактор Е.Копча

Заказ 4409/43

Тир аж 836 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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