Устройство для регулирования скорости электродвигателя

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в лентопротяжных механизмах магнитофонов и кинофотоаппаратуры. Целью изобретения является повышение точности и быстродействия. Частота вращения вала электродвигателя преобразуется в электрическое напряжение посредством интегрирования управляющего напряжения за время между двумя импульсами с датчика 4 скорости вращения вала Сигнал рассогласования получают при сравнении амплитуды напряжения на интеграторах с опорным напряжением источника 4. С целью точного задания начальных условий интегрирования применено два интегратора , работающих поочередно: один интегрирует, другой в это время устанавливается в состояние О. Обороты электродвигателя прддерживаются в соответствии с величиной управляющего напряжения. Меняя в щироких пределах управляняцее напряжение, можно изменять обороты электродвигателя . 1 ил, с 9 Crt

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„ l 376207

А1 (51)4 Н 02 Р 7/28

>CE " О%о Н4 й

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТСРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4045940/24-07 (22) 04.04. 86 (46) 23.02,88. Бюл. М 7 (72) В.А.Трунов, А.М.Дмитриев и Н.А..Искачкин (53) 621.316.718,5 (088,8) (56) Лукин Е, Электронный стабилизатор-переключатель частоты .вращения двигателя. — Радио, М 12, 1979, с. 38-39.

Авторское свидетельство ЧССР

Р 200054, кл. Н 02 P 7/28, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

СКОРОСТИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в лентопротяжных механизмах магнитофонов и кинофотоаппаратуры. Целью изобретения является повышение точности и быстродействия, Частота врашения вала электродвигателя преобразуется в электрическое напряжение посредством интегрирования управляющего напряжения за время между двумя импульсами с датчика 14 скорости вращения вала. Сигнал рассогласования получают при сравнении амплитуды напряжения на интеграторах с опорным напряжением источника 4. С целью точного задания начальных условий интегрирования применено два интегратора, работающих поочередно: один интегрирует, другой в это время устанавливается в состояние "0". Обороты электродвигателя прддерживаются в соответствии с величиной управляющего напряжения, Меняя в широких пределах управляющее напряжение, можно изменять обороты электродвигателя. 1 ил.

1376207

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электроприводам механизмов с высокими требованиями к точности поддержания скорос5 ти вращения электродвигателя и широкому диапазону ее регулирования, и может быть использовано в лентопротяжных механизмах магнитофонов и кинофо тоаппаратуры, 10

- Цель изобретения — повьппение точности и быстродействия, На чертеже представлена блоксхема устройства.

Устройство для регулирования ско- 15 рости электродвигателя постоянного тока содержит последовательно соединенные интегратор 1 и компаратор

2, формирователь 3 импульсов, источник 4 опорного напряжения, выходом 20 подсоединенный к второму входу компаратора 2,.электродвигателя ° Кроме того, устройство содержит последовательно соединенные источники стабилизированного 5 и управляющих 6 2S напряжений, согласующий усилитель

7, второй интегратор 8, второй компаритор 9. Выход последнего через включенный в прямом направлении развязывающий диод 10 подключен к уста- 30 новочному входу триггера 11, Выход первого компаратора 2 через другой развязывающий диод 12, включенный B прямом направлении, соединен с установочным входом триггера 11, выход которого является выходом устройства и предназначен для подключения к электродвигателю. Сбрасывающий вход триггера 11 подключен к входу счетного триггера 13 и выходу формирова- 40 теля 3 импульсов, первый выход счетного триггера 13 второй вход которого соединен с первым входом первого интегратора 1, подключен к выходу согласующего усилителя 7 ° Второй выход 45 счетного триггера 13 соединен с первым входом второго интегратора 8, Вход источника 4 опорного напряжения подключен к выходу источника 5 стабилизированного напряжения, Вторые входы обоих компараторов 2 и 9 объединены. Вход формирователя 3 предназначен для подключения к выходу датчика 14 скорости.

Устройство работает следующим образом.

При включении питания вал электродвигателя 1 неподвижен, на вход устройства с датчика 14 скорости импульсы на вход формирователя 3 не поступают, На выходе формирователя

3 импульсы также отсутствуют, Счетный триггер 13 находится в одном из двух устойчивых состояний, например на выходе — высокий уровень напряжения, на выходе II — низкий, Тогда интегратор 1, управляющий вход которого соединен с выходом 1 счетного триггера 13, находится в нулевом состоянии, а интегратор

8, управляющий вход которого соединен с выходом II счетного триггера

l3 интегрирует сигнал управления, поступающий на его информационный вход II от источника 6 управляющего напряжения через согласующий усилитель 7, Напряжение на выходе интегратора 8, в случае постоянного управляющего напряжения, нарастает по линейному закону. В момент, когда это напряжение, поступающее на неинвертирующий вход компаратора 9, превьппает уровень опорного напряжения, поступающего от источника 4 опорного напряжения на инвертирующий вход компаратора, на выходе последнего появляется высокий уровень напряжения, Это напряжение через развяэывающий диод 10 поступает на установочный вход выходного триггера 11 и переводит его в состояние, при котором на его выходе есть высокий уровень напряжения. Высокий уровень напряжения является сигналом на включение питания электродвигателя, Питание двигателя включается, вал двигателя начинает вращаться. При поступлении первого импульса с датчика 14 скорости электродвигателя сформирован- ный формирователем 3 импульсов короткий импульс поступает на счетный вход счетного триггера 13 и на сбрасывающий вход II триггера 11. В этот момент времени на обоих входах триггера 11 присутствуют положительные напряжения, а именно на входе с выхода компаратора 9 и на входе

II — с формирователя 3 импульсов.

При этом триггер 11 остается в состоянии, при котором на его выходе высокий уровень, так как его установочный вход 1 обладает приоритетом по отношению к входу II. Счетный триггер 13 с приходом íà его вход импульса меняет свое состояние на противоположное, при этом на выходе

137б 207

l,устанавливается низкий уровень напряжения, а на выходе II — высокий.

Интегратор 1, на управляющем входе которого теперь низкий уровень напряжения, начинает интегрировать

5 сигнал управления, поступающий от источника 6 управляющего напряжения через согласующий усилитель 7 íà его информационный вход II. Следовательно, интегратор 8, на управляющем входе которого теперь высокий уровень, устанавливается в нулевое состояние, его выходное напряжение снижается до нуля, что приводит к установке компаратора 9, соединенного своим неинвертирующим входом с его выходом, в состояние, при котором на его выходе имеется низкий уровень напряжения.

При этом с входа 1 триггера высокий уровень снимается, но он остается в прежнем состоянии, так как к этому времени короткий импульс на его входе

II с формирователя 3 импульсов уже закончился. Питание на электродви- 25 гатель продолжает поступать, и он набирает обороты, так как частота вращения вала электродвигателя еще невелика, интервал между первым и вторым импульсами, поступающими с датчика 14, велик и напряжение на выходе интегратора 1, нарастающее по линейному закону, также превышает опорное, и компаратор 2 выдает на выходе высокий уровень напряжения, который через развязывающий диод 12 поступит на вход 1 выходного триггера 11 и подтверждает его состояние с высоким уровнем напряжения на выходе.. Второй импульс, поступивший с датчика 14 через формирователь 3 им40 пульсов, поступает на счетный вход счетного триггера 13 и вход II вы«одного триггера 11, Счетный триггер

13 изменяет свое состояние а выход 45 ной триггер 11 остается в прежнем состоянии, так как íà его входе Г присутствует высокий уровень. Интегратор 1 установлен в нулевое состояние, а интегратор 8 снова начинает интегрировать и т,д, Но мере увеличения частоты вращения вала электродвигателя импульсы с датчика )4 поступают все чаще и чаще, следовательно, интервал интегрирования, равный промежутку времени между импульсами, становится все меньше и меньше. При этом наступает такой момент, когда амплитуда напряжения на выходе интегратора к моменту окончания интегрирования не достигает уровня опорного напряжения. Компаратор, подключенный к выходу этого интегратора, не выдает на своем выходе высокий уровень, следовательно его нет и на установочном входе I выходного триггера 11. Очередной импульс с датчика 14 через формирователь 3 импульсов, поступивший на сбрасывающий вход II выходного триггера 11, устанавливает его в состояние, при котором на его выходе имеется низкий уровень, Питание электродвигателя отключается. Частота вращения вала электродвигателя начинает уменьшаться. Это вызывает увеличение интервалов интегрирования и, следовательно, амплитуды напряжения на выходах интеграторов 1 и 8.

Увеличение амплитуды приводит к срабатыванию компараторов 2 и 9 и установке выходного триггера 11 в состояние с высоким уровнем на его выходе и включению электродвигателя.

Таким образом, при частоте вращения вала электродвигателя вьппе расчетной, происходит отключение питания электродвигателя, а при уменьшении — включение, Меняя уровень управляющего напряжения можно в широких пределах регулировать частоту вращения вала электродвигателя.

Высокая точность устройства достигается за счет повьппения точности установки начальных условий интегрирования, а быстродействие за счет отсутствия задержки сигнала управле" ния электродвигателем, равной постоянной времени цепи выделения постоянной составляющей.

Формула изобретения

Устройство для регулирования скорости электродвигателя, содержащее последовательно соединенные первый интегратор и первый компаратор, формирователь импульсов, источник опорного напряжения, выходом подсоеди" ненный к второму входу компаратора, вход формирователя импульсов является входом устройства и предназначен для подключения к выходу датчика скорости электродвигателя, о т л и ч а- ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, в цего введены последовательно соепи137Ы07

Составитель Т,Рожкова

Техред А.Кравчук

Корректор О. Кундрик

Редактор М.Бланар

Заказ 796!54 Тираж 583 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 ненные источники стабилизированного, управляющего напряжений, согласующий усилитель, второй интегратор, второй компаратор,выход которого через включенный в прямом направлении один развязывающий диод подключен к установочному входу триггера, выход первого компаратора через другой развязывающий диод, включенный в прямом направлении, coединен с установочным входом триггера, выход которого является выходом устройства и предназначен для подключения к злектродвигателю, сбрасывающий вход триггера подключен к входу счетного триггера и выходу формирователя. импульсов, пер5 вый выход счетного триггера соединен с первым входом первого интегратора, второй вход которого подключен к выходу согласующего усилителя, второй выход счетного триггера соединен с

1ð первым входом второго интегратора, вход источника опорного напряжения подключен к выходу источника стабилизированного напряжения, вторые входы обоих компараторов объединены.