Устройство для регулирования тока якоря микромашины постоянного тока

 

Изобретение относится к электромеханике и может быть использовано в системах управления микромашинами постоянного тока. Цель изобретения - повышение динамической точности - достигается путем уменьшения задержки сигнала в цепи обратной связи. Для этого в устройство дополнительно введены блок 12 вьщеления модуля, блок 13 сигнатуры, логические элементы И-НЕ 15 и t7, инвертор 16, блок 19 задержки и запоминающий элемент 20, а блок 6 вьделения среднего значения последовательности импульсов напряжения выполнен в виде трансформатора 7. Кроме того, устройство содержит регу- ЛИРУЮ1ЦИЙ транзисторный мост 1, шины 2 и 3 постоянного напряжения, якорь 4 микромашины постоянного тока, шунт 5, оптроны 8 и 9, генератор 10 пилообразного напряжения, компараторы 11 и 19, входную шину 14. При необходимости автоматического управления микромашиной выходное напряжение элемента 20 может сравниваться с управлянщим напряжением в сумматоре 28, а результат сравнения через корректируницее звено 29 может быть подан на входную шину 14. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. i (Л С

фф

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 02 P 5/06 С 01 R 19 22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н авто сном свидктельствм

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3919974/24-21 (22) 23.05.85 (46) 23.05.88. Бюл. Ф 19 (72) П.Н.Винокуров, А.A.Æàðêîâ и С.A.Èñàêîâ (53) 621 316 718(088.8) (56) Заявка Великобритании

Р !386797, кл. Н 02 P 5/06, 1975.

Электротехническая промышленность.

Сер. "Электропривод". Вып. 5(127).

M.: Информэлектро, 1984, с. 13-15. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ТОКА ЯКОРЯ МИКРОМАШИНЫ ПОСТОЯННОГО

ТОКА (57) Изобретение относится к электромеханике и может быть использовано в системах управления микромашинами постоянного тока. Цель изобретения повышение динамической точности— достигается путем уменьшения задержки сигнала в цепи обратной связи. Дпя

Б0 1398059 А1 этого в устройство дополнительно введены блок 12 выделения модуля, блок

13 сигнатуры, логические элементы

И-HE 15 и 17, инвертор 16, блок 19 задержки и запоминающий элемент 20, а блок 6 выделения среднего значения последовательности импульсов напряжения выполнен в виде трансформатора 7.

Кроме того, устройство содержит регулирующий транзисторный мост 1, шины

2 и 3 постоянного напряжения, якорь 4 микромашины постоянного тока, шунт 5, оптроны 8 и 9, генератор 10 пилообразного напряжения, компараторы 11 и

l9, входную шину 14. При необходимости автоматического управления микромашиной выходное напряжение элемента 3

20 может сравниваться с управляющим уу напряжением в сумматоре 28, а резуль- %Ф тат сравнения через корректирующее звено 29 может быть подан на входную шину 14. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1398059 1

Изобретение относится к электромеханике и может быть использовано в системах управления микромашинами постоянного тока.

Цель изобретения — повышение динамической точности путем уменьшения задержки сигнала в цепи обратной связи и упрощение.

На фиг.1 приведена структурная

10 схема устройства; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие его работу, Устройство для регулирования тока якоря микромашины постоянного тока содержит регулирующий транзисторный мост 1, первая диагональ .которого подключена к шинам 2 и 3 постоянного напряжения. Во вторую диагональ моста 1 подключены соединенные последовательно якорь 4 микромашины постоянного тока и шунт 5, выводы которого подключены также к входу блока 6 выделения среднего значения последовательности импульсов напряжения, который содержит трансформатор 7. К первому и второму управляющим входам мо" ста 1 подключены выходы соответственно первого 8 и второго 9 оптронов. К выходу генератора 10 пилообразного напряжения подключен первый вход первого компаратора 11. Выходы блока 12 выделения модуля и блока 13 сигнатуры подключены к входной шине 14. Выход блока 12 подключен к второму входу первого компаратора 11, выход которого соединен с первым входом первого элемента И-НЕ 15, входом инвертора 16 и первым входом второго элемента И-НЕ

17,„ второй вход которого подключен к выходу блока 13 сигнатуры. Выход второго элемента И-HE 17 соединен с вто- 40 рым входом первого элемента И-НЕ 15 и входом второго оптрона 9. Выход первого оптрона 8 подключен к выходу первого элемента И-НЕ 15. Выход инвертора 16 через соединенные последо- 45 вательно блок 18 задержки и второй компаратор 19 подключен к управляющему входу блока б, к выходу которого подключен запоминающий элемент 20.

Блок 6 выполнен в виде трансформа- 50 тора 7, первичная обмотка которого является входом блока 6, а вторичная обмотка подключена к информационному входу управляемого ключа 21, выход и управляющйй вход которого являются 55 соответственно выходами и входом блока 6.

Регулирующий транзисторный мост 1 выполнен из двух силовых транзисто2 ров 22 и 23 прямого и двух силовых транзисторов 24 и 25 обратного типов проводимости, а также двух управляющих транзисторов 26 и 27. Силовые транзисторы 22-25 разного типа проводимости расположены в противоположных плечах моста 1 ° Эмиттеры силовых транзисторов 22 и 23, 24 и 25 одного и того же типа проводимости соединены между собой. Эмиттер и коллектор каждого из управляющих транзисторов

26 и 27 включены между базами силовых транзисторов 22 и 25, 23 и 24, включенных в противоположные плечи моста 1. Эмиттерный переход каждого из управляющих транзисторов 26 и 27 соединен согласно с эмиттерным переходом одного из соединенных с ним силовых транзисторов. Базы управляющих транзисторов 26 и 27 являются входами транзисторного моста 1.

Цепь обратной связи в устройстве может быть замкнута через сумматор

28, к первому входу которого подключен выход запоминающего элемента 20, к второму входу — источник управляющего напряжения (не показан) и выход через корректирующее звено 29 подключен к входной шине 14.

Устройство для регулирования тока якоря микромашины постоянного тока работает следующим образом.

Входное напряжение с шины 17 поступает на блок 12, который формирует на выходе напряжение, равное входному по абсолютной величине (фиг.2а), Блок

13 формирует на выходе из входного напряжения сигнатурный сигнал, уровень которого равен, например, логической единице при положительной полярности входного напряжения и логическому нулю — при отрицательной полярности указанного напряжения (фиг.2б). Генератор 10 пилообразного напряжения вместе с компаратором 11 преобразуют выходное напряжение блока 12 в широтно-модулированные импульсы (фиг.2в), а элементы И-НЕ 15 и 17 в зависимости от вида сигнала на выходе блока 13, т.е. в зависимости от полярности входного напряжения, подают широтно-модулированные импульсы на первый или второй управляющие входы транзисторного моста 1 соответственно через первый 8 или второй 9 оптроны, обеспечивающие гальваническую развязку между цепями управления и силовыми цепями. В зависимости от подачи сигнала на базу транзистора 26

1398059 или 27 отпираются пары транзисторов

23 и 24 или 22 и 25 моста 1 на время длительности широтно-модулированных импульсов. При этом к якорю микрома5 шины 4 прикладываются импульсы напряжения положительной или отрицательной полярности в зависимости от полярности напряжения на шине 14. Через якорь микромашины 4 и шунт 5 протекают им- 10 пульсы тока (фиг.2д). Шунт 5 преобразует их в импульсы напряжения, которые подаются на вход блока 6 выделения среднего значения. Выходное напряжение с компаратора 11 подается через инвертор 16, формирующий импульсы в паузах между широтно-модулированными импульсами (фиг.2е) и блок

18 задержки, обеспечивающий задержку по времени (фиг.2ж), на второй компа- 20 ратор 19, формирующий импульсы (фиг.2е), управляющие блоком 6. В блоке 6 входные импульсы, соответствующие импульсам тока якоря микромашины 14, проходят через трансформатор 25

7, В связи с тем, что трансформатор

7 не пропускает постоянную составляющую импульсной последовательности, амплитуда напряжения вторичной обмотки в паузах между импульсами тока 30 (фиг. 2д) пропорциональна среднему значению тока якоря. Среднее значение тока якоря считывается при помощи ключа 21, замыкаемого под воздействием импульсов с выхода компаратора 19..

Значение среднего тока якоря запоминается в запоминающем элементе 20, на выходе которого оно может быть.измерено.

При необходимости автоматического управления микромашиной выходное напряжение запоминающего элемента 20 может сравниваться с управляющим напряжением в сумматоре 28 a pe45 зультат сравнения через корректирующее звено 29 может быть подан на входную шину 14.

Формула изобретения

1 ° Устройство для регулирования тока якоря микромашины постоянного тока, содержащее регулирующий транзисторный мост, первая диагональ которого подключена к шинам постоянного напряжения, а во вторую диагональ подключены соединенные последовательно якорь микромашины постоянного тока и шунт, выводы которого подключены также к входу блока выделения средне"

ro значения последовательности импульсов напряжения с трансформатором в его составе, первый и второй оптроны, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами моста, генератор пилообразного напряжения, выход которого подключен к первому входу первого компаратора, второй компаратор, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения и повышения динамической точности, в него дополнительно введены блок выделения модуля, блок сигнатуры, первый и второй логические элементы И-НЕ, инвертор, блок задержки и запоминающий элемент, а блок выделения среднего значения последовательности импульсов напряжения выполнен в виде трансформатора, первичная обмотка :которого является входом блока выделения среднего значения последовательности импульсов напряжения, вторичная обмотка подключена к информационному входу управляемого ключа, выход и управляющий вход которого являются соответственно выходом и управляющим входом блока выделения среднего ."начения последовательности импульсов напряжения, входы блока выделения модуля и блока сигнатуры соединены и являются входом устройства, выход блока выделения модуля подключен к второму входу первого компаратора, выход которого соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, входом инвертора и первым входом второго элемента И-НЕ, второй вход которого подключен к выходу блока сигнатуры, а выход к второму входу первого элемента И-НЕ и входу первого оптрона, вход второго оптрона подключен к выходу первого элемента И-НЕ, выход инвертора через соединенные последовательно блок задержки и второй компаратор подключен к управляющему входу блока выделения среднего значения последовательности импульсов напряжения, к выходу которого подключен запоминающий элемент.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что регулирующий транзисторный мост выполнен из двух силовых транзисторов прямого и двух силовых транзисторов обратного типов проводимости, а также двух управляе1398059 мых транзисторов, причем силовые транзисторы разного типа проводимости расположены в противоположных плечах мОста, эмиттеры силовых транзисторов одинакового типа проводимости соеди5 иены между собой, эмиттер и коллектор каждого из управляющих транзисторов включены между базами силовых транСоставитель A. Пучковский

Техред H. Ходанич Корректор В.Бутяга.Редактор А.Ворович

Заказ 2276/55 Тираж 583 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул, Проектная, 4

g Юц

lg у ЧЬ зисторов, включенных в противоположные плечи моста, эмиттерный переход .каждого из управляющих транзисторов включен согласно с эмиттерным перехо-. дом одного из соединенных с ним силовых транзисторов, а базы дополнительных транзисторов являются входами регулирующего транзисторного моста.