Устройство для управления электроприводом переменного тока

 

Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения формирования N многофазных управляющих сигналов с раздельно задаваемыми амплитудами. Устройство снабжено N = канальным мильтиплексором (М) 6 и формирователем импульсов 7. Формирователь 2 управляющих сигналов и каждый фазочувствительный выпрямитель (ФВ) 4 и 5 выполнены N = канальными. Вход формирователя импульсов 7 подключен к выходу генератора 1 прямоугольных импульсов, а выходы - к управляющим входам ФВ 4 и 5 и М 6. Выход М 6 соединен с входной обмоткой индуктивного датчика 3 углового положения, а информационные входы М 6 - с соответствующими выходами формирователя 2. Основной вход каждого ФВ 4 и 5 подключен к соответствующей выходной обмотке датчика 3. На выходах каждого из M ФВ 4 и 5 формируется N сигналов, мгновенное значение зависит от углового положения ротора датчика 3. Амплитуда сигнала равна соответствующему напряжению с выхода формирователя 2. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (51)4 Н 02 Р 7 42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4194310/ 24-07 (22) 13.02.87 (46) 23.07.89. Бюл. У 27 (71) Новосибирский электротехнический институт и Специальное конструкторско-технологическое бюро автоматизации тяжелого металлорежущего оборудования (72) А.Г.Баракин, И.В.Гутенберг, - В.Г.Каган, Л.В.Музалевский, В.А.Отченаш и С.Л.Рояк (53) 621.316.718.5 (088.8) (56) Авторское, свидетельство СССР

9 983958, кл. H 02 Р 5/415, 1980.

Бродовский В.Н., Иванов Е.С. Бесконтактный электропривод с частотно-токовым управлением для замкнутых систем регулирования. — Электричество, 1967, Р 10. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является расширение функциональных возможнос„„SU„„1495970

2, тей устройства путем обеспечения формирования и многофазных управляющих сигналов с раздельно задаваемы.ми амплитудами. Устройство снабжено п-канальным мультиплексором (М) 6 и формирователем импульсов 7. Формирователь 2 управляющих сигналов и каждый фазочувствительный выпрямитель (ФВ) 4 и 5 выполнены m-канальными.

Вход формирователя импульсов 7 подключен к выходу генератора 1 прямоугольных импульсов, а выходы — к управляющим входам ФВ 4 и 5 и М 6. Выход М 6 соединен с входной обмоткой индуктивного датчика 3 углового положения, а информационные входы М 6 — a с соответствующими выходами формирователя 2. Основной вход каждого ФВ

4 и 5 подключен к соответствующей выходной обмотке датчика 3. На выхо- С дах каждого из m ФВ 4 и 5 формируется п сигналов, мгновенное значение которых зависит от углового положе- ры ния ротора датчика 3 ° Амплитуда сигнала равна соответствующему напряже- ц нию с выхода формирователя 2. 5 ил.

3 149597

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления электроприводом переменного тока, построенном, например, на основе синхронного двигателя.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения формирования и многофазных управляющих сигналов с раэдель- 10 но задаваемыми амплитудами.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства управления электроприводом переменного тока; на фнг.2— функциональная схема трехканального 15 формирователя управляющих сигналов и принципиальная схема трехканального мультиплексора; на фиг.3 и 4 — принципиальные схемы трехканального фазочувствительного выпрямителя и блока управления; на фиг.5 — эпюры, поясняющие работу устройства. (число каналов и равно трем, а число выходных обмоток индуктивного датчика положения m равно двум).

Устройство для управления электроприводом переменного тока содержит генератор 1 прямоугольных импульсов (фиг.1), формирователь 2 управляющих сигналов, индуктивный датчик 3 углового положения с входной обмоткой.и

m-выходными обмотками и m-фазочувствительных выпрямителей 4 и 5, вход каждого из которых подключен к соответствующей выходной обмотке индук- 35 тивного датчика 3 углового положения.

В устройство введены и-канальный мультиплексор 6 и формирователь 7 импульсов, а формирователь 2 управляющих сигналов и каждый из фазо- 40 чувствительных выпрямителей 4 и 5 выполнены и-канальными. При этом вход формирователя импульсов 7 подключен к выходу генератора 1 прямоугольных импульсов, а выходы - к соответствую-45 щим управляющим входам фазочувствительных выпрямителей 4 и 5 и мультиплексора 6. Входная обмотка индуктивного датчика 3 углового положения подключена к выходу мультиплексора

6, соединенного информационными входами с соответствующими выходами формирователя 2 управляющих сигналов.

Формирователь 2 управляющих сигналов может содержать источник 8 опорного напряжения (фиг.2), регулятор 9 частоты вращения, к суммирующим входам которого подключены выходы задатчика 10 частоты вращения и бесконтактного тахогенератора, состоящего из последовательно соединенных измерительного синхронного генератора 11 с трапецеидальной формой выходного напряжения и коммутатора 12, ключи которого замыкаются в функции углового положения ротора.

Причем задатчик 10 частоты вращения и источник 8 опорного напряжения могут представлять сЬбой потенциометры, подключенные к шинам питания элементов устройства. Выходы регулятора 9 частоты вращения, коммутатора 12 и источника 8 опорного напряжения образуют выходы формирователя

2 управляющих сигналов.

Мультиплексор 6 может быть выполнен с коммутатором 13 (фиг.2) и операционным усилителем 14. Управляющий вход мультиплексора 6 образован управляющими входами кл ",.ей коммутатора

13, а выход — выходом операционного усилителя 14.

Каждый иэ п-канальных фазочувствительных выпрямителей 4 и 5 может содержать и устройств выборки и хранения, выполненных с использованием операционных усилителей 15-17 (фиг.3), конденсаторов 18-20 и управляемых ключей 21-23, одни выводы которых объединены с выводами соответствующих конденсаторов 18-20 и подключены к инвертирующим входам соответствующих операционных усилителей 15-17. Другие выводы управляемых ключей 21-23 объединены между собой и образуют основной вход фазочувствительного выпрямителя 4 (5). Управляющие входы фазочувствительного выпрямителя 4(5) образованы управляющими входами ключей 21-23.

Формирователь 7 импульсов может быть выполнен на основе серийно выпускаемых цифровых микросхем, например, регистров 24 и 25 (фиг.4), работающих в режиме сдвига, элементов

И-НЕ 26-32, элементов И 33-35. Формирователь содержит, кроме того, транзисторную ячейку 36, вход которой объединен с входами регистров 24 и

25 и образует вход формирователя

7 импульсов. Регистры 24 и 25 соответствующими входами-выходами связаны с элементами И-НЕ 26-32. Выходы элементов И-HE 27, 29 и 31 и выход транзисторной ячейки 36 подключены к входам соответствующих элементов

И 33-35, выходы которых и выходы

95970 и„„;=U; sin В

U, =U; . sin 8., 40

Uäî =U м. Sin В, до1 м

5 14 элементов И-HE 27-32 образуют соответствующие выходы формирователя 7 импульсов.

В качестве индуктивного датчика

3 углового положения может быть использована электрическая машина типа сельсина или вращающегося трансформатора.

Устройство для управления электроприводом переменного тока работает следующим образом.

Напряжение U., с выхода формирователя 2 управляющих сигналов (где i-порядковый номер выхода) поступает на информационные входы мультиплексора 6. Генератор 1 вырабатывает прямоугольные импульсы U с частотой (фиг.5а), поступающие на вход формирователя импульсов, на соответствующих выходах которого .формируется многофазная система прямоугольных импульсов (фиг.5б- ж), сдвинутых друг относительно друга на угол, определяемый числом каналов и и схемой вы- полнения мультиплексора б. Эти импульсы поступают на управляющие входы мультиплексора 6, определяя открытое или закрытое состояние его каналов таким образом, чтобы напряжения U., которые являются входными

1 напряжениями мультиплексора, передавались на его выход в виде чередующихся двуполярных прямоугольных сигналов с амплитудами, равными U. (фиг.5з).

Таким образом, выходное напряжение мультиплексора 6 П состоит из и чередующихся прямоугольных двуполярных напряжений, каждое из которых имеет амплитуду, равную амплитуде соответствующего входного сигнала U,.

Напряжение U поступает на входную обмотку индуктивного датчика 3 углового положения, работающего в режиме трансформатора.

Напряжение j-й выходной обмотки датчика 3 определяется выражением

Где 8 . . — †геометрическ угол между ! осью первичной обмотки датчика положения и осью его

j-й выходной обмотки.

+6, где f p ю1» частота вращения ротора датчика положения, 9, — значение угла 9, при о1

fbi

Таким образом, напряжение U со« и прямоугольных днуполярных чередующихся напряжений (фиг.5и), амплитуда каждого иэ которых равна

Сигнал Бдд поступает на вход соответствующего и-канального фазочувствительного выпрямителя 4, на управляющие входы которого поступают импульсы с соответствующих выходов формирователя 7 (фиг.5к,л,м) .

Импульсы на соответствующих выходах .формирователя 7 формируются по положительному фронту напряжения U генератора 1 в моменты времени, соответствующие середине полупериода каждого иэ и составляющих напряжение выходной обмотки датчика 3 углового положения (фиг.5к,л,м).

В моменты поступления импульса на управляющий вход каждого канала фазочувствительных выпрямителей 4 на их выходах записывается информация с выходных обмоток датчика 3 углового положения. После окончания этих импульсов информация на выходах фазочувствительных выпрямителей сохраняется до прихода следующего импульса (фиг.5н,о,п). Таким образом, на каждом из п выходов фазочувствительных выпрямителей 4 формируется сигнал; т.е. на выходах каждого из m фазочувствительных выпрямителей 4 и 5 формируется и сигналов, мгновенное значение которых зависит от углового положения ротора датчика 3, а ампли-. туда равна соответствующему напряжению с выхода формирователя 2 управляющих сигналов.

Таким образом, введение в устройство для управления электроприводом переменного тока формирователя импульсов и и-канального мультиплексора с соответствующими связями, а также выполнение формирователя управляющих сигналов и фазочувствительных выпрямителей и-канальными позволяет в сравнении с известным устройством расширить функциональные возможности устройства за счет обеспечения возможности получения п сигналов управления, причем каждый из них имеет 1495970 свою амплитуду, и его мгновенное значение зависит от углового положения ротора двигателя.

Формула изобретения

Устройство для управления электроприводом переменного тока, содержащее генератор прямоугольных импульсов, формирователь управляющих сигналов, индуктивный датчик углового положения с входной обмоткой и m ,.выходными обмотками и m фазочувствительных выпрямителей, основной вход каждого из которых подключен к соответствующей выходной обмотке индуктивного датчика углового положения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения формирования и многофазных управляющих сигналов с раздельно задаваемыми ампли5 тудами введены и-канальный мультиЭ плексор и формирователь импульсов, а формирователь управляющих сигналов . и каждый фазочувствительный выпрямитель выполнены п-канальными, при этом вход формирователя импульсов подключен к выходу генератора прямоугольных импульсов, а выходы — к соответствующим управляющим входам фазочувствительных выпрямителей и мультиплексора, входная обмотка индуктивного датчика углового положения подключена к выходу мультиплексора, соединенного информационными входами с соответствующими выходами формирователя управляющих сигналов.

1495970

1495970

Составитель А.Жилин

Техред М,Ходанич Корректор H.Гунько

Редактор М.Ыланар

Заказ 4285/55 Тираж 550 Подписное

ВНИИПИ Государственного. комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101