Устройство для управления двухфазным асинхронным электродвигателем

 

Изобретение относится к области электротехники и может быть исполь- . зовано в электроприводе цифровых систем автоматического управления. Целью изобретения является улучшение регулировочных характеристик. Предложенное устройство содержит два .электронных KOMNfyTaTopa, два дешифратора , 1 -разряднЬ)й счетчик, накопитель и блок управления. В данном устройстве обеспечивается возможность записи и хранения информации, которая используется в процессе работы устройства для управления вы- ,ходным усилителем мощности, выходы которого подключены к обмотке управления электродвигателя. Коэффициент .передачи устройства, связанный с его реакцией на входной сигнал, изменяется в зависимости от скважности подключения обмотки управления электродвигателя к источнику переменного напряжения. Коммутация обмотки производится внутри ка кдого полупериода питающего напряжен :я . Изменением кодов управления устройством обеспечивается заданное значение коэффициента передачи устройства, что позволяет приспособить его к меняющимся характеристикам системы управления. 3 ил. С (О

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (!9) (И) ив 4 ц 02 Р 7/58

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3872422/24-07 (22) 26.03.85 (46) 15. 01 . 87. Вюл. !! 2 (72) П.Д.Руднев и Н.К.Ефимова (53) 621.316. 718.5 (088. 8) (56) Батоврин А,А. и др. Цифровые следящие систсмы судовой автоматики, Л.: Судостроение, 1972, с. 177-178.

Авторское свидетельство СССР

Р 1056422, кл. Н 02 P 7/58, 1983.

Авторское свидетельство СССР

9 368962, кл. П 02 P 7/58, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДХИ УПРАВЛЕНИЯ ДВУХФАЗНЬИ АСИНХРОННЬ!!"! ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕИ (57) Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроприводе цифровых систем автоматического управления.

Целью изобретения является улучшение регулировочных характеристик. Предложенное устройство содержит два электронных коммутатора, два дешифратора, М-разрядный счетчик, накопите.tr и блок управления. В данном устройстве обеспечивается возможность записи и хранения информации, которая используется в процессе работы устройства для управления вы, ходнь .и усилителем мошности. выходы которого подключены к обмотке управления электродвигателя. Коэффициент ,передачи устройства, связанный с его реакцией на входной сигнал, изменяется в зависимости от скважности подключения обмотки управления электродвигателя к источнику переменного напряжения. Коммутация обмотки производится внутри каждого полупериода питаюшего напряжения. Изменением кодoB управления устройством обеспечивается заданное значение коэффициента передачи устройства, что позволяет приспособить его к меняющимся характеристикам системы управления.

3 ил.! г 1 !

Г :! с гс г! (j-(;I т", .".:: и: 1

i- т c p! > .г г г

",;! >и— (3:-(-,,— !Iy!! (, а (! 1 г, с : г:,, !.(сг г! . г. !

Ci y . С>,1 (г!

- .,> О -: В К (3, l - г - =. .. : к О

" »> гil 0. 1,: - : сел» 18

11 о,i" !(И! .

",.(,,- (; -,с — (г, с . с с1306рЕ»pHHE. QГН(3СИТ(а К " i С

ТЕК!ГИI Е И (с(0>КЕ т ()f i; Ь I ! ; . (: . (!:;: .:

В Э(1 ЕКТ р ОВ(pVBCÖß>(((Ифр О В г!>((! i. ;

Я Вт 0((с(т(1ческог 0 Уп(13аБ((е ((и>

It0ET5IO ИЗ OC! (> Ет Е "(Гг>1 В Вс31(= С >(Т, (, (((ЕН((Е;гЕГ>ГГ(ЧР С ВО((H((X Кис>;(T т Е ; И:-! 1(.

jlа (1(ИГ. j ПрЕ(;Ста!,.(10!(! Г

Вая скема устройст1!а; 1.1(ф!((-, СТ! 0(T СХЕМ: >.с; ОКа 3 Г Ра (>)(((!И ° (>>И!1, - 0 Иг30Ь! 1(а!ПО>Ч>КЕ! (° т 0 .; c т р с 1 ; с т В е .

Р Ос.!с ":. В с (. ГИ !,-> 3, (! If!! г .,(. ..((В, 1) (со>(е»>!001 у0è:-.,!. :"::::;. :f ñ>,; i! -.

ИО(1 I H С !! (>1(>(HF!XÎÈ0ñ>! (. ; - I!, . j! с(:: с(го,: г;,,;,((,!! В ((О;(К, ((>с((! . !. с, 3 " !!> :!,! . . :(>(! .,,К.г;, (с ; .(> " .!i! (): ; :(:.. (г:>(г . : К "10 с(i! (!- Tf,"I"И ",,, -., с "((1 с Е (3 i (3 Г (3 . I (: ;(" T! 0 с > : г

0 IHi ":!;:, Г 63(.гс !!

В сг- °, -,,-, сг-,е(;>с(((.(! (3:" 11. т

Е >с .! =

f;> I;, (с Е (г сс

ПЕТ»1;.,!(! (>(,г-:-,, 1,,> (-; -,n; (;

О! 1 1(с3.:: З.-;:3 . i;! 1 Е > H 0 Г 0

К>1 v:(t- ii К Tfi (с с 1

-К 3; — О>-(ó кс>,,(y г, г!

;с: (КОТОРОГ;> (10ДКС(Ю-".ЕИ К ВЫМ,Ц ОЛО>

-If Hi 0 Е Ili2 P: „ T Е (г / Ч;. - т О . ° !.... X О, 1!0 3 .С, Т р -Т !з -ГО г(:;-:EC .c! >> -. -г ((.*(0 i=! -! 2:.,1.!(1 г — — l

1(.г!. (. " . . :р к . : = . (.e

1 (! ОГО

° с (.. ро с >Зс с г(!—

" Ei"j1 с !. " ..:г . : > 11-0;!г;

3 1283 управления, N выходов второго электронного коммутатора 20 подключены к

N входам первого дешифратора 21, 2

И выходов которого подключены к первым

2 входам накопителя 23. М первых

ff входов и К вторых входов второго дешифратора 22 подключены соответственно к входу каца управления устройством и к входу признака характеристики коэффициента передачи элект- 10 л к родвигателя, 2 выходов второго дем к шифратора 22 подключены к 2 вторым входам накопителя 23„четвертый вход которого подключен к входу кода состояния устройства, выход накопи- 15 теля подключен к информационному входу П-триггера, вход синхронизации которого образует второй вход D †триггра, выход D — триггера подключен к первому входу первого электроннога 20 коммутатора 2„ третий вход каторога подключен к входу знака кода управления .

На фиг. 3 приняты следующие обоз— качения . 27, 28 и 29 последователь- 25 ности тактовых импульсов ТИ вЂ” 1, ТИ2, ТИ-3 соответственно на первом, вто,ром и третьем выходах распределителя

18 импульсов (фиг. 2): 30 — переменное напряжение Прр (t) на одном входе 30

6 блока 5 управления, 31 — сигнал фазы Ьр„ (t) на выходе элемента НЕ 15;

32, ЗЗ, 34 — сигналы соответственна на первом, втором и третьем выходах

7-9 блока 5 управления, 35, 36 — амп- 35 литуднае значение кода соатветственНо на первом и втором входах второго электронного коммутатора 20, 37 сигHRII управления записью на четвертом выхаце 10 блока 5 управления, 40

38 — амплитудное значение кода на выходе второго электронного коммутатора 20; 39 — сигнал на выходе накопи- теля 23; 40 — сигн-л на выходе тригreра, 4 1 — сигнал ".а выходах усилителя

1 мощности.

Накопитель 23 (фиг, 1) имеет емкость (A + В) j, где Л вЂ” максимальное значение кода управления,  — максимальное значение кода признака ха-,0 рактеристики коэффициента передачи электродвигателя в семействе требуемых ) числа возможных пОдключений обмотки управлен"я электродвигателя к источнику t:еременнага напряжения

Нр„(t) за палупсриад Т„ /2.

Усилитель мощности может быть выполнен по любой известной двухтакт.ной схеме, каждое плечо которого

934 4 подключается к соответствующей секции обмотки управления электродвигателя.

Устройство работает следующим образом.

Распределитель 18 импульсов (фиг. 2) формирует из последовательности импульсов высокой частоты, вырабатываемых генератором 19 тактовых импульсов, три последовательности тактовых импульсов ТИ вЂ” 1, ТИ-2 и ТИ-3 (фиг. 3 27-29), сдвинутых по фазе относительно друг друга на 2р/3 с частотами и, = f,,„, = f „Последовательность импульсов ТИ-1 с первого выхода распределителя 18 импульсов поступает на синхронизирующие входы первого и второго блоков 12 и 13 синхронизации и на вход логического элемента 2 ИЛИ 24, а посл едаватель†ность импульсов ТИ-3 с третьего выхода распределителя 18 импульсов поступает на синхронизирующий вход третьего блока 14 синхронизации, Последовательность импульсов ТИ-2 со второго выхода распределителя 18 импульсов поступает на другой вход логического элемента 2 ИЛИ 24 и на счетпый вход делителя 17 частоты, который вырабатывает последовательность счетных импульсов с частотой f, = Е.fр„, где R — коэффициент пропорциональности, f „ — частота U „ (t) (фиг.Ç, 33). Последовательность счетных импульсов частоты f„.. с выхода делителя 17 частоты поступает на синхронизируемь:й вход третьего блока 14 синхронизации и через второй выход 8 блока 5 управления на счетный вход двоичного 11-разрядного счетчика 4.

С выхода третьего блока 14 синхронизации через третий выход блока 5 управления на вход синхронизации

D-триггера приходят импульсы с частотой f „ синхронизированные послецавательностью тактовых импульсов

ТИ-3 (фиг. 3, 34). Последовательность импульсов с выхода логического элемента 2 ИПИ 24 поступает на синхронизирующий вход четвертога блока 25 синхронизации, на синхронизируемый вход которого приходят импульсы управления записью с второго входа блока 5 управления. Импульсы управления записью, синхронизированные последовательностями

ТИ-1 и ТИ-2 с вь:хада четвертого блока 25 синхронизации через пятый выход 26 блока 5 управления поступают на третьи входы соответственно второго коммутатора 20 и }(акоп}(те}}я

23 (фиг, 1) .

Триггер 11 (((митта (фиг 2), в-,о;-., КОТОРОГО COeÄIIHQ}(С с}а>}<ИМОМ Д} Я подключения источника переменного опорного напряжения 0„, (Г? (фиг.3,.

30), вырабаты:зает сигнал фазы ое(орного напряжения в виде последовательности импульсов частоты и, перед— ний и задний фронты которых совпадают с моментами перехода 1(п„(t) через нуль. Импульсы с вь(хоца триггера 11 Шмит а поступа(ст на вход первого блока 12 синхронизации и после инне;)сии i(Q элементе 11Е i эс (фиг. 3, 31) по>тупают .а вход .-Ето;.>оГQ олокQ

)3 си;(хрониз >TT, li(и на второй Вхсц первого <омму паз(o;>Q 2 через (етвер— тый ль)хо. T,0 б.(ока Я улр) >3лепия .

Иеj) Q>(I и в гор()й} б Io}<и 12 }(13 синхронизацииии IIQ нередно! (у фронту i! I"

8393 6

РОЙ вход Бт.ОРАГО коммУтс1 ГG Pа 20 (фиг. 3, )(! J,„"прав>Ее(гие Выбо )Q (ес—

» ! Q»T }(}II>pi (аЦИИ (}i})jy nд С -!Р Т)! ".а »3

ИЛИ ВХОД .-(Э И; ТатОра 20 ": )C: i- (r3-Q

B LI3< ОД Q !3 Т (3 р О l 0 К 0 i ». 1" i ат О J Q с. 0 (,фиг, 3: ЗЯ) > осупееств I>IQтся с помо (еью си} нэ Еа управления запiic:>ю,, —..оступаюl;(3ãQ на тре пии -ход егп(н> эгс;

yQ1 р а в л е н и е! (ф и Г . 3 . Я ) ) ,,х

11а - P с:3)3 ЯД((В(" П ()3:1 IT!10ii((Ь(й номера ((оцк печения c:-ыхоцQ аò-. oj>o."î

ХОД Н»ЕКОП.! Е! H 2 5,) ЯВЛЯ!ЗП(И}(»С}(З .О— дом (Ецр(зс» сто б}(э (э ",с">»(1 в((я 2".

31-ОР Ой»ЕХ; " (. -.-Оц ". -; . < > C. -" ".); ° -и (О (,„. )ОР".(И..- (И :(>3 ." .; . :i . : j .,, (, .)((>(а Осl!033(1 ":>(:.! равлc!øë > (!.)(1с,.)(Q:(п((с Г - ..э "(р

? )»IîoPQЗ, -)Qт.-.,:.; .(-:-;.";>(; °

2 ) TTóJll«cо(33 поступаю:(}ix !IQ их си хро !и

ОИРУ е. (ые нхоц(>!> }ЗН1«аба. ывспвт импУ (ьсе !. :.I ., P) ОI!l . 3HP О}3 1!(}И>(е с (Ос ((вi lоi3а т Р Ii>i(О(. т T>l > }((((()»т()>(. О(3 !. И-- I . )(i Q"„т (,-а C—х()Дс! ).! ем»>Е(т (2 1",(И 16 !!Q вход . ;c !! !!, Q;»QT3»)ii il 0 >((еil}(1 ()„(}I 1 7> чэ С -, О Ь:

r! )>! и 3 а и х () >, ". с т ;> ! Q ! !(i! I3 0 -; !;> 1 >; ! ; ; (", - P 3. «,)5i Ц Н (Г Q С »! Р 1 Ч }1 ><;> с} «3 ((>(„ Е !. 1

i РРЕХО! QЕ(ОР}(ОI O }(QT(PQ,1 РН.(;(.:ерез нуль проходят импу> сы с час-тo c<)I! 2: . c}(:(х.)онизипо(3а:(((ы с

IlocJi(! Дон сст Рпьн О(т ью 3(: (и > л,c QQ ТИ ( (Фиг, 3 32) . }1ачиная с эт-. .:1О .О((";!

}(((п;>3 Е,сы пос-(ецоват ельни< ти j;

IIPНХО>(ЯПЕ((С CQ }3Т ОР О ГО }3К:Х;!(а () »1 С >»Р (>— ! ("3>и r .Ti)т 1 Я:-()(пу»; i«с oi! l r !, . >i(> Н(>(!

I3)1 Ы, ".Q> OJI i(}I!0!

»Дс Л»r; О)J(}> > с(ТC! I>i И(1- у"! (>C Qi

ПОЛНО(((и.с! (Qi ОРС)! С С Е! (> )3 >!Х-),);! ((ОС-т(лаю }IQ синхp;),!! е »и i) у (! (l 1»(I!>(О» тр>сте>Р О б>(Q! pо:(31 3Q>: (и и

° »ЕP C Q 2 TO»>C)A ВЫХ<)- Я Л(Окс! 5 >FQJ> Q..

Л ) П,.(»(П «< .; ПЫ»(ВХОД >(;(оп с! (3 О» >-> сT(c" »I}lка i}, Jlo I (Рре п»>с i »„ и;(ения !

Е-ПЫ-.: И.(-,)УЛЬСОВ !Ill СЧЕТ;.I}!:(ВХО ДПО!.- r!

Нса C . 0 i!:C1>

РУЮ ПСЕ-, ПОСЛЕДСВат=(;>;Q>re Зна:Q}3;!Q

N-pQ рядного кода номеp;) подключения

IIPpl3l F(Q}

}10МР1) с«ПОДКЛ}ВЧЕ НИЯ В ТЕ> >Пlс I! Q 1. »"

}T,=-риода F /2 может:-:;;;((.(.;..-. ь .: .сл(-.— ! (ОВаТЕЕ) Ь -TI>:Q ЦЕ (ОЧ" С I =.! (ii . (Е 3 Н а сЧ C >(!,Я

>\ в !)р „-.делах От 0 дО 2 — 1, Ко}(номера подклю (гния:ожет бы> -::

;,âåäåí В устройство а(<же,ерсз вто"нки коэф..:;:(цие((1 а -;:.рсц;(.

,,;(Вате.,я,,::Ос у:(3».

".Сi(им 1) Qi;;! 1 (,, )

ИЛ(. » ЧН >I:>i

>>,, >!

> . (я (Ср» 3 !j j . .)С!. ...: i .i . " »! i ri ! i! КO!ifi С :(Я . : ) !. (;Г ЕЕ>!() К.(л(СН : Л< 6 3(!;, » i i !) ч - м i !(>Ор, :1:;,»(я i! (; ..;: ".;., >:,) ь.:i)i! .",,-Н(-> (.- I}T 2) 3::O(т . »; Р ..:,>(-: >3 "..:1«О(1 ,ll!(1>рот(р 22 3 .:: <(.Нп! (! (! I>(1 Р -)QQ(!1 C> . !) а l !! а I!:! (М(!!): >а: !, >

1>(! >3: с>, (!

J 3 ) (r i ) (< (}3 (! !, C,i-; ; .; ! r, r, !> (!3 Q—

28 3" 3 т

ПОДКЛЮЧЕН К ВЪ|ХОДУ ЛОГИЧЕСКОГO ЭЛЕ— мента 2 ИЛИ, образующему первый выход блока управления, выход делитеЛЯ ЧЯСTOTbi ПОДКЛЮЧЕН K ОДНОМУ !|ХОДУ третьего блока синхронизации и образует. второй выход блока управления, другой вход третьего блока синхрони-. зации подключен к третьему выходу распределителя импульсов, выход третьего блока синхронизации образует третий выход блока управления, выход первого блока синхронизации подключен к одному входу одного лоГического элемента 2 ИЛИ, другой вход которого подключен к )выходу второго блока синхронизации„ один вход которого подключен к первому Выходу распределителя импульсов, другой вход — к выходу логического элемента НЕ, образую|цего четвертый

Выход блока управления, вход логи.-:еского элемента ИЕ подключен к выходу триггера Шмитта, о т :i .и ч а юя(е е с я тем, что, с целью улуч|кения регулировочных характерисTHк, 13 ..<ЕГО ВВЕДЕНЫ ВтОРОй ЭЛЕКтРОННЫй коммутатор с тремя входами и o„-HHм

Выходом, первый дешифратор <.: одними

Входя Бl и Одними Выходами, 13TOpoH дешифратор с первьми и Вторыми .Входам)1 и одними выходами,> някопител = с первыми, вторыми „. третьими и чст—

Верти ми входами и одним Выходом „ счстчик выполнен в виде к|-pëop)jjIIIo-o <воич11ого счетчика, триггер I)bi— полпен в виде D — триггера, в блок управления введены Второй .|огиче=—

KHIi элемент 2 ИЛИ H ч ет В е|3 ть!й био к синхронизации с двумя !3хоца||и H одН»IМ BbTXOIIOM ОДИН ВХОД KÎTopo» О 00!

)э

И (>; К) Ц(}(1 Е i К ,<Р >", <>!! Б>!Оlт;1>т т. О т! р - ует Второй в (од 0.10I(Q у=!рявг>Г "ия, Д!)УГОЙ ВХОД ч<ЯTнеРтОГО "!!ОKЯ синх1>0 низации подключен к Выходу -.3TOpoi" 0 логического элемснта 2 ИЛИ входы

КОТОРОГО ПОДКЛ|)ЧЕНЫ СТОТBP C 1 13(HI!10 к первому и второму В«:ходам распре-. делителя импульсов, выход -jc) вер -:>Го

О, <Ока синхроHHЗЯI!HH Обpазует пяTнй

Выход блока упраьл ения, ii Выходов (1-разрядного, твои-:иог-.:-.-ет;ик".. Сое-динены с» пе,):>bib H вхсцями В>торогс т

ЭЛЕКТРОННОГО КОММУТ т(Т ОР!1 .,:., . >ТО!)Ы». !

3ХОДОБ КОТOPQ>. О ПОДyË!0 -IСНЬ| К ВХОД . номера кода подключения ))cTpOHcT

T )е THÉ ВХОД ВТОРОГО э:IcK ГPciiil<ОГО KÎ! мутатора об>ьединен с трет: —.-.;, .Kî;;o;.!

:<ЯКОПИтЕЛЯ !i ПОДКЛ<О

N тopa 2 I)bl>(o,poli i(OTop()I 0:1<-.с();..<ют!011: —,. - Р первым 2 В:(одя . .;:кипит.:;. -:, !

IеРВых ВхоДОВ и К нтог}1-,.... !3>(0 iов В О

Р ОГО ДСШ!1ф|)ЯТ01) Я» .1 ОЦК:П < ; - j!> . О ОТ. 3<. 7""

Р OIIC БОМ H К )3 ХОД КО<а 11>! 3;: ilт. =

ХаРаКТЕРИСтИКИ КО;)(".}:фИЦ1 -.;:Пт-, ".;.; - . <<и

ЛЕК рО "(ВИI ятЕ тя 2 —,;,-:,—,;-0-;

3(-,ГО,ЦC»i!;i()тоа ОРЯ;-,Cт-К

Вторым В>,одам нако

ВХOII KOTOPO ) ) < ттт< ) ->- т - т т

00 ТO>i!!bj!i у(тосйс "

-<Я ПО;IÊ>i Î×Å!! ЦЦФОЗ)»Я.:)Еi»;О<, °

D TpHÃ1 Ер а 3 ВХОД тз !1!1Х;т О;->13;>.-т><= !.-т 1 ->(>. (т Fi B.i . Я (= . < .Я i3 тoj) >i!i 1<х. т

3Ц).Р»! } Pi<1 I,"P — О;1:(. :- ", -К ттт)-— !

<ХО У

М,. -.! т О т3 а . —, Р Е -, И т }

1283934

Составитель В.Алешечкин

Техред В.Кадар Корректор М.Демчик

Редактор А.Долинич

Заказ 7456/56

Тираж 661 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