Стабилизированный электропривод

 

Изобретение относится к электротехнике и м.б, использовано в высокоточных электроприводах. Целью изобрете1Ш,я является улучшение качества переходных процессов и снижениеих длительности. Электропривод содержит электродвигатель 1, питаю1цийся от силового преобразователя 10, импульсный датчик частоты вращения 2, частотно-задающий блок 9 и устройство коррекции, состоящее из фазового дискриминатора 4, бесконтактного ключа 5, блока измерения частоты 6 и дифференцирующего блока 7. Коррек1И- рующий сигнал, про порциональный отклонению скорости в переходных режимах , формируется дифференцированием выходного сигнала фазового дискриминатора , не имеющего нелинейности типа насыщение. Далее корректиру ющий сигнал суммируется на сумматоре 8 с выходным сигналом частотно-фазового . дискриминатора 3 и подается на электродвигатель 1 через силовой преобразователь 10 в качестве регулирующего сигнала. 2 ил. (О (Л (i) ;о чэ фиг. 1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (S1) 4 Н 02 Р 5/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

И ABTQPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3925739/24-07 (22) 10,07.85 (46) 07.04.87. Бюл. ¹ 13 (72) А.М.Сутормин, В.Н.Зажирко и В.Г.Кавко (53) 621.316.718.5(088.8) (56) 11арионов В. В., Федоров В. В.

Способ коррекции синхронизирующих бесконтактных двигателей постоянного тока. Сб. Электронная техника в автоматике, 1977, вып. 9, с. 230-234.

Авторское свидетельство СССР

¹ 921012, кл. Н 02 P 5/06, 1982. (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ЗЛЕКТРОПРИВОД (57) Изобретение относится к электротехнике и м.б. использовано в высокоточных электроприводах. Целью изобретения являешься улучшение качества переходных процессов и снижение. их длительности, Электропривод содержит электродвигатель 1, питающийся от силового преобразователя 10, импульсный -датчик частоты вращения 2, частотно-задающий блок 9 и устройство коррекции, состоящее из фазового дискриминатора 4, бесконтактного ключа 5, блока измерения частоты 6 и дифференцирующего блока 7. Корректирующий сигнал, пропорциональный отклонению скорости в переходных режимах, формируется дифференцированием выходного сигнала фазового дискриминатора, не имеющего нелинейности типа "насыщение". Далее корректирующий сигнал суммируется на сумматоре 8 с выходным сигналом частотно-фазового . дискриминатора 3 и подается на электродвигатель f через силовой преобразователь 10 в качестве регулирующего сигнала ° 2 ил.

13022/3 f I

Изобретение относится к электротехнике и может быть Hcric(rlr>BOBa»o в высокоточных стабилизированных эпект" роприводах.

Целью изобретения является улуч-. шение качества переходных процессов и снижение их длительности.

На фиг. 1 представлена блок-схема стабилизированного электропривода; на фиг. 2 — диаграммы работы стабилизированного электропривода в переход нам пр оцесс е, Стабилизированный электропривод содержит электродвиг атель 1, импульс» г ный датчик 2 частоты вращения, импульсный частотно-фазовый дискриминатор 3, корректирующее устройства, состоящее из фазового дискриминатора

4, 6 еск опт акт ног о ключа 5, блока 6 измере» »!ия частоты и диффер е) пи)р> у)0!!1(Г с) 2G блока 7, сумматор 8, частотно"-задающий блок 9 и силовой преобр(с(зовате1!ь

10, причем выход импульс ноге датчика

2 частоты вращения подключен к пер7 с> вому входу импульсного частстна-фазового дискриминатора 3 и первому входу фазового дискриминатора 4. Bò0 рой вход импульсного частотна — фазовагÎ дискриминатора 3 соединен с втоpa«F1 входом фазового дискри!«ин ат ар а

3(i

4 и выходом частотно-задающего блока

9, выход фазового 1EHcKpHFTHFIHTopa соединеH с входом бесконтактнаг а ключа 5, управляющий вход которого соединен r. выходом блока 6 измеpeHHII 3>) частоты, а выход — с входом дифференцирующего блока 7, причем выход импульсного частотно-фазового дискриминатора 3 соединен с входам блока 6 измерения частоты и первым входом сумматора 8, выход дифферепцирующега блока соединен с вторым входом сумматора 8, а выход суммат()ра 8 подключен через силовой преобразователь

10 к якорной обмотке электродвигателя 1, Наиболее эффективное действие па улучшению устойчивости и ка 3ества переходных процессов оказывает допалсс нительный, корректирующий сигнал па отклонению скорос-)H, который формируется корректирующим устройствам, подключенным к выходу импульсного

å a c T o T H o ф с) з 0 В О Г О Ди с кР и ми н а ) 0 13 с!

Б переходных процессах зя счет гист ер езиса характеристики имп ульс— ного частотно-фазового дис -pHxI),àтора при неблагоприятных си уациях i> ЗЗ «НОГ С РаСП:: 10»):ЕН. IЛ ИМi. " I BCOB («Рав пиваемых час" ат (в !«мент их равен:.TBcf) Й яста-.Н «еском дискретном !

>ri0åTi>0HpиВ0д а 101 у т возникать низ ка:«астатпые капеба !is«) BBfBO>qsrfi«He измер «тель фазового рассогласования

:«1)с!УЛЬСП!>!Й ЧЯ.ТОТHO фаэаВЫй ДИСКРИм«3п(«тар — из:«ипейн >га режима в ре>к .1м; 3 ас ыще ни я .

Б стабилизирова)г«ом электрапривос (» (фИГ 1 ) КОРР С.KTl P VIOIIIFIH СИГНаЛ

;.,а отклонению:.коро(.ти в переходных прапессях (рормируется путем дифференпи 0;)13a ния сиГ 3 аг! а с rloITOJI HH pг« ьно !

«)е;1(if«FIOPo фя 3о cr 0;rFICKpHF!HrlaTopa

: p имеющег, llелинейHOñти типа "няI*

: Ь)3!«СПИЕ ,",алее сфор «ир013янный корректирую:«„«й! сигнал с ум.«ируе ся с выходным сп "l алом, -прo.:эрпио) апьным фа30BQH

0)г.пс ке импуль(.— ого частотно-фазового ди(кримг:rar ара, Об»-. япа ащего блоки;>О:)кай ат 0111>oKFIgl>113; (насыщением), !

«ступает -!з-)ез силовой преоаразоf3aTc;Eü 10 на злеK". радвигатель в качестae регу «ирующep(сигнала.

) (. т аби IH 31!por) a)? Irail. З)3(зк Гр апрг« вад ря ботает .Пе)-,уюшим образом.

11ри BKE ю- е!и!и пит ания электродви;-атель 1 пастаянногс тока разгоняет". )! дО iiacT o rbi 13p ащс. ия ) при K «Top ОЙ

i«a cT07 па--)a;i afo!«Bp0 блока 9 и импÄ :I:»с 01 О пл тчика 2 частоты

i!pc ш(3 Iия > 1 cl)3llh! . IlpH эГам импульс

ОС

;:.: и частотна-. ;,за 3!.!33 д)!с!сриминатор

fiаХ0Д1ГГС31,3 Паг Ь) с« - ПИИ H BCЛЕДСТBHP

) «)(Т PP (33 И".. «; Р Г«с» I.i » =. С Кой ХBP aKTPPИС и) ---,и -пр«,;30)> t T „;;«: .>1(-йшему pa 3! ону !

3 1 )>О>!)3))>;. Гс»!Я 10 Г(!Х !!Op > !0KB.

>(. П 1СТ >«ПИТ )>,) ага "() irrтНОЕ фа3 013 0Е

;():«а>хан«зе 3!«!Нуг:ьccB «ас-, о ных после;О«)ател!>1)остей I . и l,.„. С э гого ;с! !0)!!Г а. в 3еме) Р ii:.f-i и»l=laTc я линейный .>O)l ИМ рс:бОТЫ ПМПу. I>C НС)ГО Час"! О ГHO >а з ап 0 (),lèñ ê>>I . .)и пят Оря 3, 1 ри Вхора

:«(!ОднF pî B:fr!Ha;=.íolo зону на ега

l!!»;О lе г Оявится Iп!1:гпьсный cHГна..l В>

-. (которому бл:>:.(6 ..! Змерепия -:астоты ! ьыполняюг!331! роль индикатора синхраf>i Пии) с oopFc- руеT сигнал 1 .> котоьп) "epea бесконтактный управляемый к) fi;ii 5 абесп е «нт )! а, i)rr .ючение к входу !.;fr )ii)(p CI>)fHp yfOf",C 1 О О. !0KB / выхад НОГ О . i. нала i>li >oB«pо ffrrñêpèf)èíàòoða ч.

ilc;. Ог срябят п»ения блока 6 измерения з(т()ты па .-:аста- е чстанавливается и )с (а «ька ниже част >Гы возможных низl, i:"! ñ>. (. т О f ннх Ko.:p. бя ни Й B cHc7eìå с

411 4 составляющую, пропорциональную отклонению скорости (сигнал С) даже при насыщении (сигнал Б) импульсного частотно-фазового дискриминатора 3 в переходных процессах.

Следовательно, введение в режиме переходных процессов в астатический дискретный электропривод корректирующего сигнала с измерителя фазового рассогласования, не имеющега насыще. ния (таковым может быть обычный RS триггер), позволяет сушественно улучшить качество переходных процессов, снизить их длительность, особенно в высокоточных системах стабилизации частоты вращения двигателя, в системах с высокими добротностями, поскольку именно в них за счет гистерезиса импульсного частотно-фазового дискриминатора переходный процесс сопровождается длительными низкочастотными колебаниями с величиной максимальной фазовой ошибки, превышающей линейную зону работы импульсного частотно-фазового дискриминатора.

1302

Дополнительно работа стабилизированного устройства поясняется временными диаграммами (фиг. 2) (пунк- 50 тирными линиями показаны корректирующие сигналы в статическом дискретном электроприводе, получаемые при введении известных корректирующих устройств, а сплошными — в стабилизиро- 55 ванном электроприводе) . Из приведенных диаграмм следует, чта сформированный в стабилизированном электроприводе регулирующий сигнал D имеет целью исключения пропадания корректирующего сигнала С в моменты повторных заходов импульсного частотно-фа| зового дискриминатора 3 в области нас ыще ни я . 5

Таким образом, блок 6 измерения частоты изменит свой сигнал на выходе, отключаюший подачу на сумматор

8 сигнала С, лишь при смене частот— но-задающим блоком 9 уставки опорной 10 частоты f, . Следовательно, в переходных процессах на сумматор 8 будет поступать сигнал, пропорциональный фазовому рассогласованию В (с выхода импульсного частотно-фазового диск- 15 риминатора 3) и пропорциональный отклонению скорости С (c выхода дифференцирующего блока 7), который формируется дифференцированием выхадно— го сигнала фазового дискриминатора 20

4 и через бесконтактный управляемый ключ 5 поступает на вход дифференцирующего блока 7.

В силу того, чта за счет запаздывания срабатывания импульсного час- 25 тотно-фазового дискриминатора 3 система накопит значительное перерегулирование па частоте, то она за интервал линейной зоны не успеет засинхронизироваться (отработать накопленную Зр ошибку) и войдет в область насыщения другого знака.

В момент выхода импульсного частотно-фазового дискриминатора 3 из линейной зоны сигнал В, пропорциональный фазовой ошибке, будет ограничен, сигнал же С, пропорциональный отклонению скорости, будет формироваться в строгом соответствии с фазовыми траекториями движения системы 4р и, воздействуя совместно с сигналом

В, будет способствовать скорейшему затуханию колебаний, т. е. установлению устойчивого режима стабилизации частоты вращения электродвигателя 1 45 постоянного тока.

Формула изобретения

Ст абилизир ован ный электр оприв од, содержащий электродвигатель, импульсный датчик частоты вращения, импульсный частотно-фазовый дискриминатор, корректирующее устройство и сумматор, выход импульсного датчика частоты вращения подключен к первому входу импульсного частотно-фазового дискриминатора, второй вход которого соединен с частотно-задающим блоком, а выход корректирующего устройства через сумматор связан с обмоткой электродвигателя, а т л и ч а ю шийся тем, чта, с целью улучшения качества переходных процессов и снижения их длительности, корректиру. ющее ус гройство составлено из фазово го дискриминатора, бесконтактного управляющего ключа, блока измерения частоты и дифференцирующего блока, причем первый вход фазового дискриминатора соединен с первым входом импульсного частотно-фазового дискриминатора, а второй вход — с вторым входам импульсного частотно-фазовогo дискриминатора, выход фазового дискриьп|натара соединен с силовым входом бесконтактнога ключа, управляющий вход которого соединен с выходом блока измерений частоты, а выход — с входам дифференцирующего блока, вы302411 6 сумматора, выход дифференцирующего блока является выходом корректирующеустройства, 5 l ход импульсного частотно-фазового дискриминатора соединен с входом бло ка измерения частоты и первым входом

Составитель Е „Рожкова

Техред g. оданич Корр ектор Н. Кор оль

Редактор А.Шандор

Заказ 1223/55

Тираж бб1 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