Синхронизированный электропривод постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к автоматизированному электроприводу постоянного тока, и м.б. использовано в системах синхронизации частоты вращения. Целью изобретения является повьппение -надежности . Электропривод содержит электродвигатель 1 с тахогенератором 2 и генератором 3 эталонной частоты,. к-рый при кратковременном пропадании импульсов тахогенератора 2 переклю-. чает вспомогательный триггер 12 и на входе одновибратора 24 появляется запусканм1ий импульс. Одновибратор 25 поддерживает сигнал, блокирующий работу триггера 12, исключая нежелательный процесс разгона электродвигателя. При появлении случайной помехи, например в сигнале тахогенератора 2, переключается вспомогательный триггер 10 и на входе одновибратора 24 снова появляется запускающий импульс. Аналогичным образом произойдет формирование импульса одновибратора 24 и тем самым будет исключет нежелательный процесс режима торможения. Таким образом повьппается надежность, сохраняется синхронный режим работы и, соответственно, равномерность вращения вала электродвигателя. 2 ип. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ÄÄSUÄÄ 1427537 А1 (51) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) СИНХРОНИЗИРОВАННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к автоматизированному электроприводу постоянного тока, и м.б.. использовано в системах синхронизации частоты вращения. Целью изобретения является повьппение надежности. Электропривод содержит электродвигатель 1 с тахогенератором 2 и генератором 3 эталонной частоты, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4219792/24-07 (22) 31.03.87 (46) 30.09.88. Бюл. 9 36 (72) В,В.Кравченко и В.С.Самелюк (53) 621 316.718.5 (088 .8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 675566, кл. Н 02 P 5/16, 1978.

Патент СИА и 4232257, кл. Н 02 P 5/16, 1980.

K-ðûé при кратковременном пропадании импульсов тахогенератора 2 переклю-. чает вспомогательный триггер 12 и на входе одновибратора 24 появляется запускаюций импульс. Одновибратор 25 поддерживает сигнал, блокирующий работу триггера 12, исключая нежелательный процесс разгона электродвигателя.

При появлении случайной помехи, например в сигнале тахогенератора 2, переключается вспомогательный триггер 10 и на входе одновибратора 24 снова появляется запускающий импульс. Аналогичным образом произойдет формирование импульса одновибратора 24 и C тем самым будет исключет нежелатель- Ж ный процесс режима торможения. Таким образом повьппается надежность, сохраняется синхронный режим работы и, . С соответственно, равномерность вращения вала электродвигателя. 2 кп.

1427537

Изобретение относится к электротехнике, а именно к автоматизирован" ному электроприводу постоянного тока, и может быть использовано в системах синхронизации частоты вращения.

Целью изобретения является повышение надежности.

На фиг.l изображена схема синхронизированного электропривода; - на 10 фиг.2 — диаграммы его работы.

Синхронизированный электропривод (фиг.1) содержит электродвигатель -1 с тахогенератором 2, последовательно соединенные генератор 3 эталонной 15 частоты и первый формирователь 4 им.пульсов, воторой формирователь 5

:импульсов, подключенный входом к тахогенератору .2, последовательно соединенные фильтр 6, усилитель 7,, 20 фазовый детектор 8, подключенный выходом к входу фильтра 6 и содержащий йервый инвертор 9, включенный между выходом формирователя 4 импульсов и R-входом первого триггера 25

10,, второй инвертор 11, включенный между выходом формирователя 5 импульсов и S-входом второго триггера 12, первый 13 и второй 14 элементы -HE первые входы которых подключены к 30 входу второго инвертора 11, а выходы к S-входам первого триггера 10 и третьего триггера 15 соответственно,, третий 16 и четвертый 17 элементы

И-НЕ подключенные первыми входами к входу первого инвертора 9, а выхода" ми - к К-входам триггеров 15 и 12 соответственно, третий инвертор 18, включенный между инверсным выходом триггера 15 и вторым входом первого 40 элемента И-НЕ 13, четвертый инвертор

19, включенный между прямым выходом третьего триггера 15 и вторым входом четвертого элемента 17, выход инвертора 19 является выходом фазового 45 детектора,,пятый 20 и шестой 21 элементы И-НЕ,-подключенные первыми sxoдами к прямому выходу триггера IO u инверсному выходу триггера 12 соответственно, а выходом — к вторым входам элементов И-НЕ 16 и 14 соответственно, седьмой элемент И"НЕ 22, со адиненный входами с инверсным и прямым выходами триггеров 10 и 12 соответственно, элемент ИЛИ-НЕ 23 соединенный первым входом с выходом фазового детектора 8, первый одновибратор 24, включенный между выходом седьмого элемента:И-НЕ 22 и вторым входом элемента ИЛИ-НЕ 23, второй одновибратор 25, включенный между выходом элементаИЛИ-НЕ 23 и вторыми входами элементов И-HE 20 и 21.

Устройство работает следующим образом.

При включении источника питания (не показан)сигнал с генератора 3 эталонной частоты преобразуется в короткие положительные импульсы формирователей 4 (диаграмма "а", фиг.2) и поступает через инвертор 9 и эле-. менты И-НЕ 16 и 17 на триггеры 10, 15 и 12 фазового детектора одновременно. Первый импульс с выхода формирователя 4 устанавливает триггер 10 по входу К в состояние, соответствую- . щее логическому "0" на его прямом выходе (диаграмма "г", фиг.2). В результате с выхода элемента -HE 20 поступает разрешение в виде логической "1" на включение триггера 15, который является основным. Необходимым условием работы фазового детектора 8 является то, что импульс формирователя 4 должен закончиться раньше, чем поступит разрешение с, выхода элемента 20 на второй вход элемента

}6. Аналогичное требование к длительности импульсов формирователя 5.

Второй импульс с выхода формирователя. 4 через элемент 16 переключает триггер 15 по входу,R. На прямом выходе триггера 15 (диаграмма. "е", фиг.2) появляется логический "0", который инвертируется и поступает иа фильтр. Одновременно поступает разрешение на переключение триггера 12 по входу R.

Третий импульс с выхода формирователя 4 переключает триггер 12 по, sxopy R. При этом поступает запрет в виде низкого логического уровня с выхода элемента 21 на переключение основного триггера 15 по входу S.

Высокому потенциалу на входе фильтра (диаграмма "л", фиг.2) соответствует подача напряжения на электродвигатель 1. Он начинает вращаться. Вследствие инерционных свойств электродвигателя 1 и механически связанной с ним нагрузки импульсы с тахогенератора 2 через формирователь

5 (диаграмма "б", фиг.2) поступают на фазовый детектор реже, чем импуль" сы генератора 3, то есть между двумя импульсами тахогенератора по1427537 является не менее двух импульсов эталонной частоты. Во время разгона электродвигателя 1 импульсы запуска триггеров 10 и 15 поступают только на входы R и подтверждают прежнее сос тояние. Триггер 12 поочередно. переключается импульсами тахогенератора

2 и генератора 3..

Процесс разгона заканчивается, когда частота тахогенератора 2 стано. вится выше частоты генератора 3, то есть за время, равное периоду следования импульсов генератора 3 эталонной частоты, на первый вход элемента

И-НЕ 14 поступают два импульса тахогенератора 2. Первый из них переключает триггер 12 по входу S. В резуль- тате с выхода элемента И-НЕ 21 поступает разрешение на второй вход элемента 14 на переключение основного триггера 15 по входу S. Второй импульс тахогенератора поступает через элемент 14 на вход S триггера 15 и .переключает его в состояние, соответствующее логической "1" на прямом выходе триггера. На входе фильтра 6 появляется логический "0", который соответствует режиму торможения электродвигателя 1. Электродвигатель

1 замедляет вращение и входит в синхронный режим, при котором устанавливается строгое чередование импульсов генератора 3 эталонной- частоты и тахогенератора 2. Импульсы тахогенератора 2 и генератора 3 опорной частоты переключают только основной триггер 15, а вспомогательные триггеры 10 и 12 находятся в дежурном состоянии.

Так как функционирование фазового детектора 8 в синхронном режиме определяется работой основного триггера

15, а при кратковременных выпадениях импульсов тахогенератора 2 или при наличии случайных помех скорость вращения электродвигателя 1 существенно не меняется, то появляется возможность блокировать выходные сигналы вспомогательных триггеров 10 и 12. Такая блокировка вспомогательных триггеров осуществляется следующим образом.

После наступления синхронного режима на вход одновибратора 25 -поступает последовательность импульсов запуска (диаграмма "м", фиг.2) с выхода фазового детектора через элемент ИЛИ-HE 23. Так как период сле40 ступающий с выхода одновибратора 24 на вход элемента ИЛИ-НЕ 23, снимается и импульсы фазового детектора 8 поступают на вход одновибратора 25, который снова начинает формировать сигнал блокировки.

При появлении случайной помехи, например в сигнале тахогенератора

2, переключается вспомогательный триггер 10 и на входе одновибратора

24 появляется запускающий импульс.

Аналогичным образом происходит формирование импульса одновибратора 25 и тем самым исключается нежелательный процесс режима торможения.

Таким образом, при кратковременном пропадании сигнала тахогенератора нли случайных помехах в сигналах тахогенератора или генератора эталонной частоты сохраняется синхронный. режим

5S дования импульсов запуска значительно меньше периода импульса одновиб-. ратора 25, то на его выходе непре5 рывно поддерживается низкий логический уровень (диаграмма "н", фиг.2), который подается на вторые входы элементов И-НЕ 20 и 21 и исключает влияние вспомогательных триггеров 10 и 12 на работу основного триггера 15.

В синхронном режиме на прямом выходе триггера 12 (диаграмма "э", фиг.2) и на инверсном выходе, триггера 10 (диаграмма "в", фиг.2)устанавливаются «высокие логические уровни, которые поступают на логический эле" мент И-HE 22, при этом на входе одно" вибратора 24 (диаграмма "к", фиг.2) поддерживается логический "0".

2О При кратковременном выпадении импульсов тахогенератора 2 импульсом генератора 3 переключается вспомогательный триггер 12 и на входе одновибратора 24 появляется запускающий

25 импульс. От фронта этого импульса одновибратор 24 срабатывает и генерирует импульс запрета в виде высокого логического уровня, поступающего на вход элемента ИЛИ-НЕ 23, запрещая

ЗО прохождение импульсов запуска с выхода фазового детектора на второй одновибратор 25. На выходе одновибратора 25 подцерживается сигнал, баокирующнй работу вспомогательного триггера 12 на время, равное длитель" ности импульса одновибратора, и тем самым исключается нежелательный про" цесс разгона электродвигателя.

После окончания сбоя запрет, по-5 14 работы электродвигателя постоянного тока, в результате чего повышается

Надежность электропривода и равноМерность вращения вала электродвигателя.

Формула изобретения

Синхронизированный электропривод постоянного тока, содержащий элекгродвигатель с тахогенератором, последовательно соединенные генератор эталонной частоты и первый формирователь импульсов, второй формирователь

Импульсов, подключенный входом к тахогенератору, последовательно соеди"

Иенные фазовый детектор, фильтр, усилитель, выходом подключенный к

Электродвигателю, фазовый детектор содержит первый, второй и третий

QS-триггеры, первый инвертор, включенный между выходом первого формироВателя импульсов, являющимся первым входом фазового детектора, и R-входом первого триггера, второй инвертор, включенный между выходом второго формирователя импульсов, являющимся вторым входом фазового детектора и

3-входом второго триггера, первый и второй элементы И-НЕ, первые входы которых подключены к входу второго инвертора, а выходы — к S-входам пер" вого и третьего триггеров соответ27537 ственно, третий и четвертый элементы

И-НЕ, подключенные первыми входами к входу первого инвертора, а выходами

5 к R-входам третьего и второго триггеров соответственно, третий инвертор, включенный между инверсным выходом третьего триггера и вторым входом первого элемента И-НЕ, четвертый инвертор, включенный между прямым выходом третьего триггера и вторым входом четвертого элемента И-НЕ, выход четвертого инвертора является выходом фазового детектора, .о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения надежности в него введены пятый и шестой элементы И-НЕ, последовательно соединенные седьмой элемент

И-НЕ, первый одновибратор, элемент

ИЛИ-НЕ, второй одновибратор, при этом пятый и шестой элементы И-НЕ подключены одними входами к выходу . второго одновибратора, вторыми входами — соответственно к прямому выходу

25 первого триггера и инверсному выходу второго триггера, а выходами — к вторым входам третьего и второго элементов И-НЕ соответственно, один вход седьмого элемента И-НЕ соединен с

gp инверсным выходом первого триггера, второй вход — с прямым выходом второго триггера, а второй вход элемента ИЛИ-НЕ соединен с входом фильтра. цНИИПИ Заказ 46б2/53 Тираж 584 П пино ное

Произв.-полигр. пр«тие, r. Ужгород, ул. Пр ноя, 4