Электропривод постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике и м.б. использовано в автоматизированных электроприводах для стабилизации частоты вращения двигателей постоянного тока. Цель изобретения - повьшение точности электропривода . Электропривод содержит двигатель 1 с датчиком 3 частоты вращения . Требуемая частота вращения задается генератором 5 тактовых импульсов . Реверсивный счетчик 6 на входе сложения подсчитывает число поступающих импульсов от генератора 5 через формирователь 4. Код реверсивного счетчика 6 преобразуется в блоке 11 сравнения кодов в широтно-импульсный сигнал, поступающий через усилитель 2 мощности на управление двигателем. На другой вход блока 11 поступает периодически возрастающий код счетчика 9. Оба кода непрерьшно сравниваются . В переходных режимах за счет введения дешифраторов 7, 8 удается избежать переполнения реверсивного счетчика 6, так как на выходе дешиф ратора 7 (8) при максимальном (минимальном ) коде реверсивного счетчика 6 создается уровень сигнала, при к-ром формирователь 4(10) запирается, пока не уменьшится (увеличится) код счетчика 6, 1 ил. i

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 Н 02 P 5/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Виий

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

0 (21) 4164260/24-07 (22) 22.12.86 (46) 15.07.88. Бюл. В 26 (72) Б.M.-Д.Пионтак, Е.Д.Скляр и Л.Л.Виноходов (53) 621.316.718.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1176433, кл. Н 02 P 5/06, 1985.

Авторское свидетельство СССР

У 989726, кл. Н 02 P 5/06, 1983. (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и м.б. использовано в автоматизированных электроприводах для стабилизации частоты вращения двигателей постоянного тока. Цель изобретения — повышение точности электропривода. Электропривод содержит двигатель 1 с датчиком 3 частоты вращения. Требуемая частота вращения задается генератором 5 тактовых импуль„SU„„1410256 А 1 сов. Реверсивный счетчик 6 на входе сложения подсчитывает число поступаю- щих импульсов от генератора 5 через формирователь 4. Код реверсивного счетчика 6 преобразуется в блоке 11 сравнения кодов в широтно-импульсный сигнал, поступающий через усилитель

2 мощности на управление двигателем.

На другой вход блока 11 поступает периодически возрастающий код счетчика 9. Оба кода непрерывно сравниваются. В переходных режимах за счет введения дешифраторов 7, 8 удается избежать переполнения ренерсивного счетчика 6, так как на выходе дешифратора 7 (8) при максимальном (минимальном) коде реверсивного счетчика

6 создается уровень сигнала, при к-ром формирователь 4(10) запирается, пока не уменьшится (увеличится) код счетчика 6. 1 ил.

1410256

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автоматизированных электроприводах ля стабилизации частоты вращения двигателей постоянного тока.

Цель изобретения — повышение точ;ности электропривода.

На чертеже представлена структурная схема электропривода постоянного тока. (Электропривод содержит электродвигатель 1, якорной обмоткой подклю"ченный к выходу усилителя 2 мощности.

Датчик 3 частоты вращения электродви- 15 гателя выходом соединен с первым входом формирователя 4 коротких.им- . пульсов, второй вход которого подключен к первому .выходу генератора 5 тактовых импульсов. Реверсивный 20 счетчик 6 вычитающим входом соединен с выходом формирователя 4 коротких импульсов. Кроме того, электропривод ,содержит два дешифратора 7, 8, первый из которых выходом соединен с 25 () . третьим входом формирователя 4 корот ких импульсов, и счетчик 9, вход ! которого соединен с третьим выходом генератора 5 тактовых импульсов, вторым выходом подключенным к второму 30 входу второго формирователя 10 коротких импульсов, первым входом подключенным к выходу второго дешифратора

8. Выход счетчика 9 соединен с первым входом блока 11 сравнения кодов, второй вход которого подключен к выходу реверсивного счетчика 6 и вхо,,дам первого и второго дешифраторов.

Выход второго формирователя 10 коротких импульсов соединен с входом сложения реверсивного счетчика. Выход блока 11 сравнения кодов подключен к входу усилителя 2 мощности.

Электропривод постоянного тока работает следующим образом.

Требуемая частота вращения двигателя 1 задается частотой со второго выхода генератора тактовых импульсов 5, поступающей через формирователь короткого импульса 10 на вход сложения реверсивного счетчика б. 50

Код реверсивного счетчика 6 начинает быстро увеличиваться. Преобразование кода реверсивного счетчика б в длительность широтно-импульсного сигнала, поступающего через усилитель 55 мощности 2 на управление двигателем осуществляется блоком 11 сравнения кодов, на один вход которого поступает код реверсивного счетчика

6, а на другой — периодически возрастающий код со счетчика импульсов

9. На выходе счетчика импульсов 9 образуется код, соответствующий количеству импульсов, непрерывно поступающих на его вход с генератора тактовых импульсов 5. При полном заполнении счетчика импульсов 9 он сбрасывается в нулевое состояние, при этом и код его изменяется от максимального значения до нулевого, и цикл повторяется снова.

Емкость счетчика импульсов 9 выбирается равной емкости реверсивного счетчика 6, в этом случае при максимальном значении кода реверсивкого счетчика б неравенство А ) В (А — код реверсивного счетчика 6,  — код счетчика импульсов 9) будет выполняться в течение всегo периода следования кодовой информации В, а это обуславливает сохранение высокого уровня на выходе блока 11 сравнения кодов в .течение всего периода и постоянное подключение двигателя

1 к питающей сети. При уменьшении кода реверсивного счетчика б неравенство А > В будет выполняться лишь в части периода следования кодовой информации В, а следовательно, на выходе блока 11 сравнения кодов образуется импульсный сигнал, длительность которого пропорциональна коду реверсивного счетчика 6. Таким образом, за счет непрерывного сравнения текущих значений кодов А и В на выходе. блока 11 сравнения кодов образуется широтно-импульсный сигнал, длительность которого пропорциональна текущему значению кода реверсивного счетчика 6.

В результате сложения реверсивным счетчиком 6 импульсов код его непрерывно растет, пропорционально увеличивается длительность импульса с выхода блока 1.1 сравнения кодов, и двигатель 4 начинает разгоняться. Импульсы обратной связи с частотой

fo с датчика 3 частоты вращения поступают на вход формирователя 4 коротких импульсов, на выходе которого после поступления каждого импульса частоты f формируется один короткий импульс, совпадающий по времени с импульсом с первого выхода генератора тактовых импульсов 5. Импульсы частот с первого и второго выходов

14102

BHlmrIH Заказ 3494/56

Тираж 583 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 генератора тактовых импульсов 5 сдвинуты друг относительно друга, что исключает одновременное появление импульсов частот fo и Е, на входах реверсивного счетчика 6. Им5 пульсы частоты f < поступают на вход вычитания реверсивного счетчика 6, на котором непрерывно происходит сравнение опорной частоты fo и частоты обратной связи f . В установившемся режиме устанавлйвается равенство f = f и код реверсивного счетчика 6 ке изменяется. Поэтому длительность импульса с выхода блока

11 сравнения кодов в установившемся режиме постоянна.

В переходных режимах в системе возможно возникновение такого режима, когда Е )) Е или Е >) f . В случае, 20 если f „>) f, возможна запись в реверсивном счетчике 6 максимального кода. При этом условии на выходе дешифратора 8 создается такой уровень выходного сигнала, при котором фор- 25 мирователь 10 короткого импульса запирается, и импульсы частоты fe на вход сложения частоты реверсивного счетчика 6 не проходят, что исключает его переп мнение. а "едоват "ьно 30 и возможность изменения его кода от максимального до минимального при поступлении следующего импульса частоты fo. Следующий импульс частоты уменьшает значение кода реверсивного счетчика 6, на выходе дешифра-. 35 тора 8 устанавливается уровень, при котором формирователь 10 короткого импульса открывается, и происходит дальнейшее сравнение частот Е и

В случае, если f,,)) Е, с ревер40 сивном счетчике 6 записывается минимальный код, при котором на выходе дешифратора 7 появляется такой уровень, при котором запирается формирователь 4 короткого импульса, и импульсы частоты f, не проходят на вычитающий вход реверсивного счетчика

6, что исключает скачкообразное изменение кода реверсивного счетчика от минимального к максимальному.

Следующий импульс частоты f увеличивает значение кода реверсивного счетчика 6, на выходе дешифратора 7

56

4 появляется уровень, при котором формирователь 4 открыт и вновь производится сравнение частот fo u f

Таким образом, основное достоинство электропривода состоит в высокой динамической точности стабилизации частоты вращения двигателя, которая достигается тем, что длительность формируемого широтно-импульсного сигнала пропорциональна текущему значению кода реверсивного счетчика, на котором непрерывно происходит сравнение опорной частоты и частоты обратной связи с датчика скорости.

Формула изобретения

Электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, якорная обмотка которого подключена к выходу усилителя мощности, датчик частоты вращения электродвигателя, выходом соединенный с первым входом формирователя коротких импульсов, второй вход которого подключен к первому выходу генератора тактовых импульсов, реверсивный счетчик, вход вычитания которого соединен с выходом формирователя коротких импульсов, и счетчик, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности электропривода, в него введены второй формирователь коротких импульсов, два дешифратора и блок сравнения кодов, первый формирователь коротких импульсов и генератор тактовых импульсов снабжены третьими выводами, соединенными, соответственно с выходом первого дешифратора, и входом счетчика, выходом подключенного к первому входу блока сравнения кодов, второй вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика и входами первого и второго дешифраторов, выход второго дешифратбра подключен к первому входу, вто рого формирователя коротких импульсов, второй вход которого соединен с вторым выходом генератора тактовых импульсов, а выход — к входу сложения реверсивного счетчика, выход блока сравнения кодов подключен к

I входу усилителя мощности.