Устройство для стабилизации частоты вращения электродвигателя

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для стабилизации частоты вращения электродвигателя. Повышение стабильности частоты вращения обеспечивается за счет введения формирователя импульсов 11, интегратора 12, схемы задержки 13, фазового детектора 14, сумматора 15 и делителя частоты 16, причем выход управляемого делителя частоты 10 подключен к второму входу триггера 7, выход которого соединен . с входами управляемого делителя 10 и формирователя импульсов 11, второй вход которого соединен с вторым входом сумматора 15 и выходом триггера 8, первый вход которого соединен с выходом усилителя-формирователя 6, В результате формирование текущей частоты сигнала с коррекцией погрешности изготовления датчика для фазовой автоподстройки частоты значительно повышает стабильность частоты вращения электродвигателя. § (Л L: фае. 7

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)4 Н 02 Р 5 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3859717/24-07 (22) 20.02.85 (46) 30.08.86. Бюл. Ф 32 (72) С.В. Заморский и В.Е. Семенов (53) 621.316.718.5(088.8) (56) Патент Японии 9 54-31164, кл. Н 02 P 5/06, 1979.

Авторское свидетельство СССР

В 983951, кл. Н 02 P 5/06, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ

ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для стабилизации частоты вращения электродвигателя. Повышение стабильности частоты вращения обеспечивается за счет введения формирователя импульсов 11, интегратора 12, схемы задержки 13, фазового детектора 14, сумматора 15 и делителя частоты 16, причем выход управляемого делителя частоты 10 подключен к второму входу триггера 7, выход которого соединен с входами управляемого делителя !О и формирователя импульсов 11, второй вход которого соединен с вторым входом сумматора 15 и выходом триггера

8, первый вход которого соединен с выходом усилителя-формирователя 6.

В результате формирование текущей частоты сигнала с коррекцией погрешности изготовления датчика для фазовой автоподстройки частоты значитель- Е но повышает стабильность частоты вращения элект1)одвигателя.

12545

1

Т

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автоматизированном электроприводе для стабилизации частоты вращения электродвигателя. 5

Цель изобретения — повышение стабильности частоты вращения электродвигателя.

На фиг.1 изображена схема устройства, на фиг.2 — схема формирователя ; 10 на фиг.3 — управляемая схема задержки на фиг.4 — диаграммы напряжений.

Устройство для стабилизации частоты вращения электродвигателя (фиг.1) содержит блок 1 датчиков, включаю- 15 щий в себя растровый диск 2 с метками и два точечных датчика 3 и 4, два усилителя-формирователя 5 и 6 импульсов, входами подключенные к выходам точечных датчиков 3 и 4, триггеры 20

7 и 8, выход усилителя-формирователя

5 подключен к первому входу триггера

7, опорный генератор 9, соединенный с управляемым делителем 10 частоты, выход которого соединен с вторым вхо- 25 дом триггера 8, последовательно сое< диненные формирователь 11 импульсов, интегратор 12, управляемую схему 13 задержки, фазовый детектор 14, сумматор 15, а также делитель 16 час- З0 тоты. Выход управляемого делителя

10 частоты подключен к второму входу триггера 7, выход которого.соединен с входами управляемого делителя 10 частоты и формирователя 11 импульсов, второй вход которого соединен с вторым входом сумматора 15 и выходом триггера 8, первый вход которого соединен с выходом усилителя-формирователя 6. Выход опорного 40 генератора 9 через делитель 16 частоты соединен с вторым входом фазового детектора 14. Выход усилителяформирователя 5 соединен с вторым входом управляемой схемы 13 задерж- 45 ки.

Формирователь 11 импульсов (фиг.2) содержит элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 17, элемент И-НЕ 18, элемент

И 19, ключ 20. Входы элемента ИСКЛЮ- 50

ЧАЮЩЕЕ ИЛИ 17 соединены с первыми входами элемента И-НЕ 18 и элемента

И 19 и являются входами формирователя 11 импульсов. Выход элемента И

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 17 соединен с- вторы- 55 ми входами элемента И-НЕ 18 и элемента И 19, выходы которых соединены с входами ключа 20, выход которого

75 2 является выходом формирователя 11 импульсов.

Управляемая схема 13 задержки содержит последовательно соединенные генератор 21 пилообразного напряжения, дифференциальный усилитель 22 и формирователь 23 импульсов. Вход генератора 21 пилообразного напряжения и второй вход дифференциального усилителя 22 являются входами управляемой схемы 13 задержки, выходом которой является выход формирователя 23 импульсов.

Предлагаемое устройство стабилизации частоты вращения электродвигателя работает следующим образом.

Сигнал с точечного датчика 3, усиленный и сформированный в короткий положительный импульс (а, фиг.4) поступает на вход триггера 7 и устанавливает его в нулевое состояние (б, фиг.4). С выхода триггера 7 разрешающий потенциал поступает на вход управляемого делителя 10 частоты, который начинает отсчет эталонного интервала ь (в, фиг.4). В момент заполнения счетчиков управляемого делителя 10, на его выходе появляется сигнал переполнения, который устанавливает триггеры 7 и 8 в единичное состояние. При этом сигнал с выхода триггера 7 загрещает работу счетчиков управляемого делителя 10 частоты. Спустя интервал времени, равный где п — частота вращения растрового диска, об/с

N — число меток растрового диска 2, та же метка растрового диска 2 достигнет точечного датчика 4. Так как расстояние между точечными датчиками

3 и 4 равно среднему расстоянию между метками, то на выходе триггера 8 будет формироваться последовательность положительных импульсов, длительность которых пропорциональна времени прохождения одной метки между двумя датчиками или частоте вращения растрового диска 2 и не зависит от погрешности нанесения меток (r фиг.4). На выходе триггера 7 формируется последовательность положитель,ных импульсов, длительность которых пропорциональна времени прохождения

1254

Формула двух соседних меток мимо точечного датчика 3 или частоте вращения растрового диска 2 с учетом геометрической погрешности расположения меток (в, фиг.4). Далее эти две последова— тельности импульсов с выходов триггеров 7 и 8 поступают на формирователь 11, на выходе которого формируется импульсный сигнал с длительностью, пропорциональной разности 10 длительностей входных сигналов, и полярностью, определяемой большей длительностью сигнала с триггеров

7 и 8. Если длительность импульсов на выходе триггера 7 больше, чем на 15 выходе триггера 8, то формируется отрицательный выходной импульс, в противном случае — положительный.

Этот сигнал поступает на вход интегратора 12, на выходе которого обра- 20 зуется постоянное напряжение, пропорциональное геометрической погрешности расположения меток растрового диска 2 блока 1 датчиков. Это напряжение поступает на управляемую схему

13 задержки, в которой последовательность импульсов, поступающая через усилитель-формирователь 5 с точечного датчика 3 и представляющая собой текущую частоту с датчика, кор-30 ректируется в соответствиИ с выделенным сигналом ошибки. Выходной сигнал с управляемой схемы задержки подается на фазовый детектор 14, на второй вход которого через делитель 16 частоты подается опорный сигнал с опорного генератора 9. Сигнал с вьгхода фазового детектора 14 и с выхода триггера 8 подается на сумматор 15.

Выходной сигнал сумматора 15 пропор- 40 ционален сумме сигналов с фазового детектора 14 и триггера 8.

Формирование текущей частоты сигнала с коррекцией погрешности изготовления датчика для фазовой авто- 45 подстройки частоты значительно повышает стабильность частоты вращения электродвигателя. изобретения

1. Устройство для стабилизации частоты вращения электродвигателя, содержащее блок датчиков, включающий в себя растровый диск с метками и два точечных датчика, два усилите- 51 ля-формирователя импульсов, входами подключенные к выходам точечных

575 4 датчиков, первый и второй триггеры, выход первого усилителя-формирователя импульсов подключен к первому входу первого триггера, опорный генератор, соединенный с управляемым делителем частоты, выход которого соединен с вторым входом второго триггера, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения стабильности частоты вращения, в него введены последовательно соединенные формирователь импульсов, интегратор, управляемая схема задержки, фазовый детектор, сумматор, а также делитель частоты, при этом выход управляемого делителя. частоты подключен к второму входу первого триггера, выход которого соединен с входами управляемого делителя частоты и формирователя импульсов, второй вход которого соединен с вторым входом сумматора и выходом второго триггера, первый вход которого соединен с выходом второго усилителя-формирователя, выход опорного генератора через делитель частоты соединен с вторым входом фазового детектора, а выход первого усилителя-формирователя соединен с вторым входом управляемой схемы задержки.

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что формирователь импульсов содержит элемент

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, элемент И-НЕ, элемент И, ключ, при этом входы элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены с первыми входами элемента И-HE и элемента И и являются входами формиро-: вателя импульсов, выход элемента

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с вторыми входами элемента И-НЕ и элемента И, выходы которых соединены с входами ключа, выход которого является выходом формирователя импульсов.

3. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что управляемая схема задержки содержит последовательно соединенные генератор пилообразного напряжения, дифференциальный усилитель и формирователь импульсов, при этом вход генератора пилообразного напряжения и второй вход дифференциального усилителя являются входами управляемой схемы задержки, выходом которой является выход формирователя импульсов.

1254575

Составитель Ю. Воробьев

Редактор М. Петрова Техред М.Ходанич Корректор М. Максимишинец

Заказ 4728/57 Тираж 631

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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