Система регулирования частоты вращения двигателя

 

Изобретение относится к системам автоматического управления, а именно к системам регулирования частоты вращения двигателей. Целью изобретения является расщирение диапазона и повышение точности регулирования частоты вращения. Поставленная цель достигается тем, что в систему введена специальная цепь коррекции, позволяющая устранить пульсации управляющего сигнала на входе электродвигателя. 2 ил.

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 С 05 В 11/01

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/ ;.

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (»,» .

f I. ( (21) 3884323/24-24 (22) 11.04.85

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (46) 07. 10.86. Бюл. Р 37 (72) В.П. Лоншаков (53) 62-50(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 798688, кл. G 05 В 11/00, 1978.

Авторское свидетельство СССР

Р 1032424, кл. G 05 В 11/01, 1981.

Исследования по повышению точности, надежности и автоматизации металлорежущих станков. Сб.трудов

УкрНИИСИП. M., 1971, с. 109. (54) СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧАСТОТЫ

ВРАЩЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к системам автоматического управления, а именно к системам регулирования частоты вращения двигателей. Целью изобретения является расширение диапазона и повышение точности регулирования частоты вращения. Поставленная цель достигается тем, что в систему введена специальная цепь коррекции, позволяющая устранить пульсации управляющего сигнала на входе электродвигателя.

2 ил.

1262448

Изобретение относится к системам автоматического управления, в частности к системам регулирования частоты вращения двигателей.

Целью изобретения является расширение диапазона и повышение точности регулирования частоты вращения.

На фиг. 1 представлена блок-схема системы; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие работу системы.

Система содержит сумматор I усилитель 2, двигатель 3, импульсный датчик 4 частоты вращения, счетчик

5 импульсов, преобразователь 6 код— напряжение, счетчик 7 импульсов, задающий генератор 8, частотный детектор 9, делитель 10 частоты, усилитель 11, первый 12, второй 13, третий

14 и четвертый 15 формирователи пилообразного напряжения, сумматор 16.

На фиг. 2 обозначено: — сигнал на выходе задающего генератора 8; сигнал на выходе делителя частоты; ь — сигнал на выходе импульсного датчика 4 частоты вращения;, 3 числа на первых выходах счетчиков 7 и 5 импульсов; е — сигнал на выходе преобразователя 6 код — напряжение; е — постоянная составляющая сигнала е (ее площадь равна площади импульсов сигнала е, поэтому она пропорциональна усредненной по времени разности числе, и о );ж, 7к — прямой и инверсный сигналы на втором и третьем выходах счетчика 7 импульсов, имеющие частоту в два раза ниже частоты сигнала В; g — прямой и инверсный сигналы на втором и третьем выходах счетчика 5 импульсов, имеющие частоту в два раза ниже частоты сигнала 6 ; о, к, и, м, н — сигналы на первом, втором, третьем и четвертом входах и выходе сумматора 16; о— сигнал на втором входе сумматора 1, не имеющий постоянной составляющей, так как площади импульсов выше и ниже оси абсцисс равны между собой, и имеющий одинаковые с сигналом е переменные составляющие, так как длительность и размах импульсов у этих сигналов одинаковы; U — сигнал на выходе сумматора 1, определяемый как разность, сигналов е и о и поэтому

1 равный е, т.е. n = e— - о = е.

Система работает следующим образом.

Сигнал а. пройдя .-через делитель 10 частоты, формирует сигнал ь, каждый импульс которого изменяет число г в счетчике 7 импульсов на единицу. В преобразователе 6 код — напряжение по числам и 8 формируется сигнал е .

В сумматоре 1 из сигнала е вычитается сигнал о, в результате чего формируется сигнал постоянного тока и пропорциональный усредненной по вре-. мени разности чисел и 8 . Пройдя

10 через усилитель 2, этот сигнал управляет двигателем 3. При вращении двигателя 3 датчик 4 формируеФ импульсы сигнала 5 . Количество этих импульсов пропорционально частоте вращения дви15 гателя 3. Счетчик 5 по каждому импульсу сигнала 6 изменяет число 3 на единицу. В установившемся режиме частоты импульсов сигналов О и б равны, усредненная по времени разность

20 чисел и О постоянная и пропорциональна частоте вращения двигателя 3.

Частота вращения двигателя определена частотой сигнала а . Сигнал 0, обесобеспечивающий подавление пульсаций

25 сигнала Е, формируется из сигналов

Ф., ж, y, $ при помощи сигнала а

Из сигналов s, i,, p формирователями 12 — 15 формируются пилообразные сигналы ц, к, п и м с длитель30 ностью в один период сигналов b, 6 и постоянным их наклоном. Сумматором

16 из пилообразных сигналов и, к, а,. м формируется пульсирующий сигнал и путем суммирования сигналов U к и вычитания сигналов h,,A,, т.е. H (U + k ) — (м+ n) . Сигнал Н.- пуль:сирующий прямоугольный. Его частота равна частоте сигналов 5 и ф размах обратно пропорционален этой частоте. Пройдя через усилитель 11, этот сигнал преобразуется в прямо-, угольный пульсирующий сигнал с постоянным размахом, равным по размаху сигналу Е . Постоянство размаха обеспечивается изменением коэффициента усиления усилителя 11 выходным сигналом частотного детектора, который прямо пропорционален частоте сигнала а а следовательно, и частоте сигналов О и 5 . Чем больше коэффициент деления делителя. 10, тем выше частота сигнала 9, тем выше быстродействие частотного детектора 9. Повыше ние быстродействия детектора 9 необ55 ходимо для устранения запаздывания при управлении коэффициентом усиления усилителем 11 во всем диапазоне скоростей вращения двигателя 3. Измене1262448 ние частоты вращения двигателя 3 осуществляется изменением частоты задающего генератора 8.

Использование предлагаемой системы позволяет регулировать частоту вращения цвигатсля в больших пределах и с более высокой точностью за счет полного устранения пульсаций управляющего сигнала. (О

Формула из обретения

Система регулирования частоты вращения двигателя, содержащая частот- 5 ный детектор, первый сумматор, последовательно соединенные задающий генератор и делитель частотыи последовательно соединенные второй сумматор, первый усилитель и двигатель, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения диапазона и повышения точности регулирования частоты вращения, в нее введены четыре формирователя пилообразного напряжения, второй усилитель, первый счетчик им— пульсов и последовательно соединенные импульсный датчик частоты вращения, второй счетчик импульсов и преобразователь код — напряжение, причем выход задающего генератора соединен через частотный детектор с первым входом второго усилителя, соединенного вторым входом с выходом первого сумматора, выход преобразоватеФ ля код — напряжение соединен с первым входом второго сумматора, подсоединенного вторым входам к выходу второго усилителя, вал двигателя связан с импульсным датчиком частоты вращения, входы первого сумматора подключены к выходам соответствующих формирователей пилообразного напряжения, выход делителя частоты соединен с входом первого счетчика импульсов, подсоединенного первым выходом к второму входу преобразователя код напряжение, входы первого и второго формирователей пилообразного напряжения подключены соответственно к второму и третьему выходам первого счетчика, входы третьего и четвертого формирователей пилообразного напряжения — соответственно к второму и третьему выходам второго счетчика импульсов.

1262448

2 1

Составитель С. Никишов

Техред И.Попович

Редактор Г. Волкова

Корректор В. Бутяга

Заказ 5424/44

Тираж 83б

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