Электропривод постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автоматизированном электроприводе для стабилизации частоты вращения электродвигатэлей постоянного тока и являетсяусовершенствованием изобретения по авт. ев, .№ 1176433. Целью изобретения я вляется повышение быстродействия и обеспечение широкого Iff диапазона .регулирования частоты вращения электропривода. Информация о величине периода следования импульсов задания поступает от блока формирования кода периода задания 1-4 на информационные входы программируемого делителя частоты 15 и устройства сравнения 17. Информация о величине периода следования импульсов от датчика 3 частоты вращения электродвигателя 1 через преобразователь периодкод 16 поступает нл другие информационные входы устройства сравнения 17, В зависимости от результата сравнения вьздается управляющий сигнал на ключ 19 (при разгоне двигателя 1) или одновибратор 18, который формирует вьщержку времени, необходимую для погашения избытка энергии, накопленной в процессе разгона двигателя, и вводит электропривод в синхронный режим работы. 1 j-ш. о inoA t o

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Н 02 Р 5/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,;;:

&pig )f18 gg

К A ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (61) 11? 6433 (21) 3972037/24-07 (22) 04.11.85 (46) 30.12.86. Бюл. № 48 (71) Кировский политехнический институт (72) В.М, Сбоев, Н.А. Завражных и А.П. Протасов (53) 62).316.718.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1176433, кл. Н 02 P 5/Об, 1984. (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автоматизированном электроприводе для стабилизации частоты вращения электродвигателей постоянного тока и является- усовершенствованием изобретения по авт. св..№ 1176433. Целью изобретения является повышение быстродействия и обеспечение широкого

„SU, 1280685 А2 диапазона регулирования частоты вращения электропривода. Информация о величине периода следования импульсов задания поступает от блока формирования кода периода задания 1.4 на информационные входы программируемого делителя частоты 15 и устройства сравнения 17. Информация о величине периода следования импульсов от датчика 3 частоты вращения электродвигателя 1 через преобразователь периодкод 16 поступает на другие информационные входы устройства сравнения

17. В зависимости от результата сравнения выдается управляющий сигнал на ключ 19 (при разгоне двигателя !) или одновибратор 18, который формирует выдержку времени, необходимую для погашения избытка энергии, накопленной в процессе разгона двигателя, и вводит электропривод в синхронный режим работы. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть исполЬзовано в автоматизированном электроприводе для стабилизации частоты вращения электродвигателей постоянного тока. 5

Цель изобретения — повышение быстродействия электропривода постоянного тока.и обеспечение широкого диапазона регулирования частоты вращения электродвигателя. 10

На чертеже изображена блок-схема электропривода постоянного тока.

Электропривод постоянного тока содержит двигатель 1, подключенный к выходу усилителя 2 мощности, датчик 3 частоты вращения двигателя, задающий генератор 4, первый 5 и второй

6 формирователи коротких импульсов.

Выход первого формирователя 5 коротких импульсов соединен с первым входом первого элемента И-НЕ 7, выход которого подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика 8, суммирующий вход которого соединен с выходом второго элемента И-НЕ 9.

Первый вход второго элемента И-НЕ 9 соединен с выходом второго формирователя 6 коротких импульсов . Вход второго формирователя 6 коротких импульсов соединен с выходом датчика

3 частоты вращения, а второй вход второго элемента И-НЕ 9 подключен к выходу третьего элемента И-НЕ 10.

Первый вход третьего элемента И-НЕ

10 соединен с первым выходом ревер- 35 сивного счетчика 8 и входом первого инвертора ll. Второй вход третьего элемента И-HE 10 подключен ко второму выходу реверсивного счетчика 8 и входу второго инвертора 12. Выходы 40 инверторов 11 и 12 подключены ко входам четвертого элемента И-НЕ 13, выходом соединенного со вторым входом первого элемента И-НЕ 7.

Кроме того, электропривод содержит блок 14 формирования кода периода задания, программируемый делитель 15 частоты, преобразователь 16 период— код, устройство 17 сравнения, одновибратор 18 и ключ 19. Выход задающего генератора 4 соединен с входом программируемого делителя 15 частоты и первым входом преобразователя 16 период — код.Выход программируемого делителя 15 частоты соединен с входом первого формирователя 5 коротких импульсов. Блок 14 формирования кода периода задания соединен с информационными входами программируемого делителя 15 частоты и с вторыми информационными входами устройства 17 сравнения. Первые информационные входы устройства 17 сравнения подключены к информационным выходам преобразователя 16 период — код, второй вход которого соединен с выходом датчика

3 частоты вращения. Первый выход устройства 17 сравнения подключен к первому входу ключа 19, второй вход ключа 19 соединен с выходом второго инвертора 12, а выход ключа 19 подсоединен к усилителю 2 мощности.

Второй выход устройства 17 сравнения подключен к одновибратору 18, а выход одновибратора 18 соединен с установочным входом реверсивного счетчика 8. Блок 14 формирования кода периода задания может входить в состав вычислительного устройства, на его информационных выходах формируется код периода задания.

В качестве устройства !7 сравнения с двумя выходами может быть использован микропроцессор, в состав которого входят три восьмиразрядных канала. Первый из них является шиной данных, второй и четыре младших разряда третьего канала используются в качестве двенадцатиразрчдной шины адреса. Четыре старших разряда третьего канала используются как служебные сигналы для управления внешними устройствами, например, одновибратором 18 и ключам 19. Перед началом работы программным путем инициируется режим работы кажцого из каналов.

Электропривод работает следующим образом.

При включении электропривода постоянного тока устройство 17 сравнения ведет сравнение кода периода задания с кодом периода обратной связи. Поскольку период следования импульсов задания значительно меньше периода следования импульсов обратной связи, устройство 17 сравнения .через ключ 19 и усилитель 2 мощности подключает двигатель 1 к питающей сети. При этом ключ 19 блокирует работу реверсивного счетчика- 8. Двигатель 1 разгоняется до заданной частоты вращения. Как только код периода обратной связи станет равным коду периода задания, устройство 17 сравнения выдает сигнал на отключение от питающей сети двигателя пос1280685 тоянного тока 1 через ключ 19 и усилитель 2 мощности. Одновременно устройство 17 сравнения подает сигнал на включение одновибратора 18, который формирует выдержку времени, необ-.5 ходимую для погашения избытка энергии, накопленной при интенсивном разгоне электродвигателя. При этом частота вращения двигателя 1 достигает заданного значения. !О

После выдержки времени одновибратор 18 подает синхронизирующий сигнал на установочный вход С реверсивного счетчика 8. При этом состояние выходов (Q!, Q ) реверсивного счетчика 8 Q<=1, С! =О. Через инвертор 12 и усилитель 2 мощности двигатель 1 подключается к питающей сети.

Частота вращения двигателя 1 начинает увеличиваться до тех пор, 20 пока не поступит импульс с датчика

3 частоты вращения через формирователь б коротких импульсов и второй ,элемент И-НЕ 9 на суммирующий вход

"+1".реверсивного счетчика 8, состояние выходов которого изменится и станет: Q =0, Q =1. При этом старший разряд Q реверсивного счетчика 8 через инвертор 12 с помощью усилителя 2 мощности отключит двигатель

1 от питающей сети. Скорость двигателя начинает снижаться.

С приходом короткого импульса с формирователя 5 коротких импульсов через первый элемент И-НЕ 7 на вычи- 35 тающий вход -! реверсивного счетчика 8 произойдет смена состояния его выходов, т.е. 0,=1, Я =О, что приведет к подключению двигателя 1 к питающей сети. 40

Таким образом, двигатель будет работать в режиме стабилизации частоты вращения с пропорциональным управлением среднего напряжения питания двигателя в функции угла рас- 45 согласования между импульсами программируемого делителя частоты и датчика частоты вращения.

При частоте вращения двигателя, превышающей заданную, состояние вы- 50 ходов реверсивного счетчика 8: Q =l, Q =1, что приведет к отключению суммирующего входа "+1" реверсивного счетчика 8 с помощью элементов И-НЕ

9 и 10, которые разрешали прохожде- ние импульсов датчика 3 частоты вращения через формирователь 6. Двигатель отключается от сети и тормозится.

В случае необходимости перехода на более высокую частоту вращения двигателя устройство 17 сравнивает коды периодов задания и обратной связи, формирует сигнал, который блокирует работу реверсивного счетчика 8 и подключает двигатель 1 к питаюшей сети через ключ 19 и усилитель 2 мощности. Процесс перехода с одной частоты вращения на другую аналогичен вьппеописанному.

В случае необходимости перехода на более низкую частоту вращения двигателя устройство 17 сравнения анализи!фет коды периодов следования импульсов задания и обратной связи, формирует сигнал, блокирующий работу реверсивного счетчика 8 и отключает двигатель 1 от питающей сети через ключ 19 и усилитель 2 мощности. Процесс перехода к синхронному режиму работы электропривода постоянного тока аналогичен вьппеописанному.

Предлагаемый электропривод позволяет сократить время переходного процесса за счет уменьшения времени вхождения в синхронный режим работы и получить широкий диапазон регулирования частоты вращения электродвигателя. формула изобретения

Электропривод постоянного тока по авт. св. 9 1176433, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия и обеспечения широкого диапазона регулирования частоты вращения электродвигателя, в него введены блок формирования кода периода задания, программируемый делитель частоты, преобразователь период — код, устройство сравнения с

l двумя выходами, одновибратор и ключ, причем выход задающего генератора соединен с входом программируемого делителя частоты и первым входом преобразователя период — код,выход программируемого делителя частоты соединен с входом первого формирователя коротких импульсов, блок формирования кода периода задания сое- . динен с информационными входами программируемого делителя частоты и со вторыми информационными входами устройства сравнения, первые информационные входы устройства сравнения подключены к информационным выходам преобразоватепя период — код, второй вход которого соединен с выходом

1280685

Составитель Е. Рожкова

Техред Л.Сердюкова Корректор О. Луговая

".едактор А. Ревин

4аказ 7132/57 . Тираж 631 Подписное

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 датчика частоты вращения, первый выход устройства сравнения подключен к первому входу ключа, второй вход которого соединен с выходом второго инвертора, выход ключа подключен к усилителю мощности, второй выход устройства сравнения соединен с входом одновибратора, выход одновибратора подключен к установочному входу реверсивного счетчика.