Электропривод постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах постоянного тока с широким диапазоном регулирования. Улучшение качества регулирования при пуске на малые частоты вращения обеспечивается введением логического элемента И 12, логического элемента ИЛИ 13, двух триггеров 14 и 15, схе мы задержки 16 и шины питания 17, причем входы первого триггера 14 соединены с шиной управления I7 и выходом блока 9 коррекции, а выход соединен с обнуляющим входом делителя частоты 11, с входом элемента И 12, и первым входом второго триггера 15, второй вход которого подключен к выходу схемы задержки 16, входом сое (Л диненной с выходом блока 10 задания, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (594 Н 02 Р 5 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 ил.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3890687/24-07 (22) 30.04.84 (46) 30.10.86. Бюл. 9 40 (71) Ивановский ордена "Знак Почета" энергетический институт им. В.И. Ленина (72) М. В. Фалеев, P. М. Трахтенберг и А. Н. Ширяев (53) 621.316.788.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 686134, кл. Н 02 P 5/06, 1979.

Астатические электроприводы с дискретными силовыми преобразователями. /Под ред. Р. M Трахтенберга, Информэлектро, 1973. (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах постоянного тока с широким диапазоном регулирования.

Улучшение качества регулирования при пуске на малые частоты вращения обеспечивается введением логического элемента И 12, логического элемента

ИЛИ 13, двух триггеров 14 и 15, схемы задержки 16 и шины питания 17, причем входы первого триггера 14 соединены с шиной управления 17 и вы ходом блока 9 коррекции, а выход соединен с обнуляющим входом делителя частоты 11, с входом элемента И 12, и первым входом второго триггера 15, второй вход которого подключен к вы I ходу схемы задержки 16, входом соединенной с выходом блока !О задания.

1267575

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах постоянного тока с широким диапазоном регулирования частоты вращения электродвигателя. 5

Целью изобретения является улучшение качества регулирования при пуске на малые частоты вращения электродвигателя.

На фиг. 1 приведена функциональная схема электропривода; на фиг. 2временные диаграммы, поясняющие его работу.

Злектропривод постоянного тока содержит электродвигатель 1, последова- 15 тельно соединенные генератор 2 опорной частоты, первый делитель 3 частоты, согласующий элемент 4 и сельсин

5, установленный на валу электродвигатель 1, последовательно соединенные частотно-фазовый дискриминатор 6 и усилитель 7 мощности, к выходу которого подключена якорная обмотка электродвигателя 1, последовательно соединенные измерительная обмотка сильсена 5, формирователь 8 и блок 9 коррекции, выход которого подключен к первому входу частотно-фазового дискриминатора 6, последовательно соединенные блок 10 задания и второй делитель 11 частоты, выход которого связан с вторым входом частотно-фазового дискриминатора 6, причем вход блока 10 задания соединен с выходом генератора 2 опорной частоты. Элект- 35 ропривод также содержит трехвходовой элемент И 12 двухвходовой элемент

ИЛИ 13, два триггера 14 и 15, схему

16 задержки и шину 17 управления..

Второй делитель 11 частоты снабжен обнуляющим входом. Входы первого триггера 14 соединены соответственно с шиной 17 управления и выходом

<блока 9 коррекции, а выход соединен с обнуляющим входом второго делителя

11 частоты, с первым входом элемента

И 12 и первым входом второго триггера

15, второй вход которого подключен к выходу схемы 16 задержки, входом сое диненной с выходом блока 10 задания 50 и вторым входом элемента И 12, выход второго триггера 15 подключен к третьему входу элемента И 12, выходом соединенного с первым входом элемента ИЛИ 13, второй вход которого сое- 55 динен с выходом второго делителя 11, частоты, а выход — с вторым входом частотно-фазового дискриминатора 6.

Электропривод работает следующим образом.

Частота выходного сигнала сельсина 5 определяется зависимостью где f — частота питания сельсина 5

4 сопрягающим элементом 4;

Q — угловая скорость электродвигателя.

Такой сигнал обеспечивает высокую частоту поступления информации об угловой скорости вала электродвигателя

1 в неограниченном диапазоне, в том числе и прий = О.

В установившемся режиме, когда на шине управления 17 присутствует сигнал логической единицы, сформирован-.. ные формирователем 8 и обработанные . в соответствии с заданным алгоритмом работы блоком коррекции 9 сигналы с сельсина 5 поступают на первый вход частотно-фазового дискриминатора 6, на второй вход которого подаются импульсы частоты задания с выхода генератора 2 эталонной частоты через блок

10 задания, делитель 11 и элемент

ИЛИ 13, так как на выходе элемента

И 12 присутствует логический нуль.

Это объясняется тем, что хотя на выходе триггера 14 и присутствует логическая единица, на выходе триггера 15 в это время сигнал логического нуля, который запрещает прохождение импульсов с выхода блока задания 10 через элемент И 12.

Частотно-фазовый дискриминатор в установившемся режиме работает в режиме фазовой автоподстройки, .в котором подцерживается равенство частот (2) где f 6 и Гь < — частоты сигналов со ответственно на первом и втором входах частотно-фазового дискриминатора 6.

На выходе дискриминатора присутствует широтно-импульсный сигнал, относительная длительность которого пропорциональна разности фаз частот

Г,„ Г6 вр менные ди граммь1 для этого режима работы устройства приведены на фиг. 2, участок"Ij.

При подаче сигнала на останов двигателя (когда на шине 17 управления появляется логический нуль) после

1267575 прихода импульса с выхода блока 9 коррекции на выходе триггера 14 устанавливается логический нуль, что приводит к прекращению счета входных импульсов делителем 11 и обнулению содержимого его разрядов. Затем после прихода импульса с выхода блока

IО задания с некоторой выдержкой вре-, мени, формируемой схемой 16 задержки, на выходе триггера 15 уст навливает- 1О ся логическая единица. Следующим импульсом с выхода блока 9 коррекции частотно-фазовый дискриминатор 6 переводится в режим частотного сравнения, так как на его втором входе им- 15 пульсы частоты задания отсутствуют.

На выходе дискриминатора 6 в этом случае присутствует сигнал логического нуля, и напряжение питания не подается на электродвигатель 1, кото- 20 рый начинает тормозиться до останова (фиг. 2, участок II).

При подаче сигнала на пуск электродвигателя с шины управления 17 (фиг. 2, участок III),,ïoñëå прихода 25 импульса с выхода блока 9 коррекции на выходе триггера 14 появляется логическая единица, и делитель ll начинает считать из нулевого состояния.

Выходной сигнал логической единицы g триггера 14 разрешает прохождение импульса с выхода блока 10 задания через элементы И 12 и ИЛИ 13 на вход частотно-фазового дискриминатора 6, сигнал на выходе которого не меняет- З ся, но подготавливается переход к фазовому режиму работы. Задержанный схемой 16 этот же импульс переключает триггер 15 в состояние логического нуля, который запрещает прдхождение 4О последующих импульсов с выхода блока

10 задания через элемент И 12. Импульс с выхода делителя- ll с периодом Тя приходит раньше следующего импульса с выхода блока 9 коррекции, 45 если на блоке 10 задания задана нулевая угловая скорость электродвигателя 1. Этот импульс приводит к по« явлению единицы на выходе частотнофазового дискриминатора 6 и подаче напряжения на электродвигатель. Следующий за ним импульс с выхода блока

9 коррекции отключает электродвигатель 1 от питающей сети. При этом длительность импульса управления дви-5 гателем равна т -т„

Т, где Т вЂ” период следования импульсов

9 выхода блока 9 коррекции, или, перейдя к значениям частот следования импульсов с учетом Т = Т/f и Т,<

1/Гн, получим (4) Поскольку иа низких скоростях вращения f — f, то

f„— fq (5)

С учетом (1) полагая, что при 3. = О, где 0 — заданное значение угловой скорости электродвигателя 1, получим

2,z

27 1" (7) Формула изобретения

Электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, последовательно соединенные генератор опорной частоты, первый делитель частоты, согласующий элемент и сельсин, установленный на валу эпектродвигателя, после— где г — число меток датчика.

Так как | определяет среднюю величину напряжения, подаваемого на электродвигатель 1, то, исходя из (7), сл-дует, что1 величина напряжения, подаваемого на двигатель в момент включения, пропорциональна заданному значению угловой скорости двигателя.

В дальнейшем величина g увеличи вается, напряжение на двигателе и ток через его якорную обмотку возрастают, и при достижении т&ком величины, соответствующей моменту статического сопротивления на валу электродвигателя 1, вал начинает вращаться и плавно выходит на заданную угловую скорость.

Максимальная величина задержки для привода с диапазоном регулирования угловой скорости 10000:1 (z = 10, частота задания 1000 Гц) при пуске на минимальную скорость не превышает 1-2 с при отсутствии бросков момента, развиваемого двигателем и перерегулирования угловой скорости. 7

Л

13

10 фц8, 2

Составитель В. Трофименко

Редактор А. Гулько Техред Л.Олейник Корректор М. Шароши

Заказ 5792/55

Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l13035, Москва, )K-35, Раушская наб., д. 4/5

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

S 12 довательно соединенные частотно-фазовый дискриминатор и усилитель мощности к выходу которого подключена якорная обмотка электродвигателя, последовательно соединенные измерительная обмотка сельсина, формирователь и блок коррекции, выход которого подключен к первому входу частотно-фазового дискриминатора, последовательно соединенные блок задания и второй делитель частоты, выход которого связан с вторым входом частотно-. 4азового дискриминатора, причем вход блока задания соединен с выходом генератора опорной частоты, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью улучшения качества регулирования при пуске на малые частоты вращения электродвигателя, в него введены трехвходовый элемент И, двухвходовый

67575 ь элемент ИЛИ, два триггера, схема задержки и шина управления, а второй делитель частоты снабжен обнуляющим входом, причем входы первого тригге ра соединены соответственно с шиной управления и выходом блока коррекции, а выход соединен с обнуляющим входом второго делителя частоты, с первым входом элемента И и первым входом

10 второго триггера, второй вход которого подключен к выходу схемы задержки, входом соединенной с выходом блока задания и вторым входом элемента

И, выход второго триггера подключен

1 к третьему входу элемента И, выходом соединенного с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго делителя частоты, а выход — с вторым входом частотно20 фазового дискриминатора.