Электропривод

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в центрифугах, шнековых дозаторах и других устройствах. Целью изобретения является повышение точности стабилизации частоты вращения. С этой целью в электропривод введены логические схемы ИЛИ 21, ИЛИ - НЕ/ИЛИ 22. И 23 и 24, реверсивный счетчик 27, счетчик 20 с изменяемым коэффициентом деления, управляемый делитель 25 частоты. В результате в зависимости от частоты вращения, измеряемой импульсным таходатчиком 2, преобразуемой в код, который затем сравнивается в блоке 9 сравнения, на выходе реверсивного счетчика 27 возникает сигнал, который изменяет коэффициент счетчика 20. Изменение коэффициента счетчика 20 приводит к изменению угла отпирания тиристора 4, а следовательно, к изменению величины подводимого к двигателю 1 напряжения питания так, чтобы двигатель изменил частоту вращения до заданного внешним устройством 10 значения. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1580515 А1 (яу Н 02 P 5/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ KOMMTET

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4278114/24 — 07 (22) 09.06.87 (46) 23.07.90. Бюл. М 27 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт химических реактивов и особо чистых химических веществ (72) Г.А. Андрианов, В.С. Дунаев и А.С. Телегин (53) 62-83;621.316.718.05(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

% 989720, кл. Н 02 Р 5/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР

N. 1368951, кл. Н 02 Р 5/06, 1984, Батоврин А.А„Дашевский il,Ï, и др, Цифровые системы управления электроприводами. — Л.: Энергия, 1977, с. 7, 70-75. (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в центрифугах, шнековых дозаторах и других устройствах. Целью изобретения является повышение точности стабилизации частоты вращения, С этой целью в электропривод введены логические схемы ИЛИ 21, ИЛИНЕ! ИЛИ 22. И 23 и 24, реверсивный счетчик

27, счетчик 20 с изменяемым коэффициентом деления, управляемый делитель 25 частоты, В результате в зависимости от частоты вращения, измеряемой импульсным таходатчиком 2, преобразуемой s код, который затем сравнивается в блоке 9 сравнения, на выходе реверсивного счетчика 27 возникает сигнал, который изменяет коэффициент счетчика 20. Изменение коэффициента счетчика 20 приводит к изменению угла отпирания тиристора 4, а следовательно, к изменению величины подводимого к двига- ф телю 1 напряжения питания так, чтобы двигатель изменил частоту вращения до заданного внешним устройством 10 значения. 1 ил.

1 580515

30

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления электраприводами, например, центрифуг, шнековых дозаторов и других устройств, где требуется стабилизация, измерение и программное управление оборотами электродвигателей, Целью изобретения является повышение точности стабилизации частоты вращения, На чертеже представлена блок-схема электропривода.

Злектропривод садерх<ит электродвигатель 1 переменного тока, на валу которого установлен импульсный тахогенератор 2.

Якорь электродвигателя через диодный мост 3 диодно-тиристарного блока подключен к аднофазному источнику переменного тока. Выход диоднога моста 3, зашунтира ванный тиристаром 4, является выходом диодно-тиристорного блока, к. которому подкл очен вход блока 5 синхронизации. К выходу импульсного тахагенератора 2 подключен вход формирователя кода, составленный иэ последовательно соединенных между собой усилителя 6, регенеративнаго компаратора 7 и частотомера 8, выход которого образует информационный . выход формирователя кода, подключенный к первому входу цифрового блока 9 сравнения, Второй вход блока 9 сравнения подключен к выходу цифрового внешнего устройства 10, К управляющему входу тиристара 4, образующему управгяющий вход диодно-тиристорного блока, подключен выход системы управления, образованный выходам импульсного трансформатора 11 данной системы, входом подключенного к вь1ходу адновибратора 12, вход которого образует управляющий вход системы управления диодно-тиристорного блока, Блок 5 синхронизации составлен из резистора 13 итиристора 14, последовательно соединенных между собой, свободные выводы которых образуют вход блока синхронизации. Параллельно тиристору 14 подключен делитель напряженйя, составленный из последовательно соединенных резисторов 15 и 16, общая точка которых снабжена выводом для подключения к управляющему электроду тиристора 14 блока

5 синхронизации. Последний содержит также последовательно соединенные стабилизатор 17 тока, оптранный коммутатор 18 и формирователь 19 коротких импульсов, выход которого является выходом блока 5 синхраниэации, Вход стабилизатора 17 тока соединен с анодом тиристора 14.

В электрапривад введены счетчик 20 с изменяемым коэффициентом деления, логические схемы ИЛИ 21, ИЛИ-НЕ/ИЛИ 22 с прямым и инвертирующим выходами, две трехвходавые логические схемы И 23 и 24, управляемый делитель 25 частот.:, блок 26 задания коэффициента деления и реверсивный счетчик 27. ,Счетные входы делителя 25 и счетчика

20 подключены к частотному выходу частотомера 8 формирователя кода, Вход управления счетчика 20 соединен. с выходом реверсивного счетчика 27, вход установки нуля счетчика 20 — с выходом блока 5 синхронизации, а выход — с управляющим входом системы управления диодно-тиристорного блока, а именно с Входом аднавибратора 12;

Счетные входы счетчика 27 подключены . к выходам логических схем И 23 и 24, первые входы которых подключены к выходу схемы

ИЛИ 21, вторые входы — к выходу делителя

25 частоты, управляющим входам соединенного с выходам блока 26 задания коэффициента деления. Третий вход схемы И 23 подключен к инвертирующему выходу логической схемы ИЛИ-НЕ/ИЛИ 22, с прямым выходам которой соединен третий вход схе мы И 24. Вход схемы ИЛИ-НЕ/ИЛИ 22 обьединен с первым входом схемы ИЛИ 21 и подключен к выходу "переноса младшего разряда цифрового блока сравнения, информационный выход которого соединен с вторым входам схемы ИЛИ 21.

Блок 9 сравнения представляет собой логическое арифметическое устройство (АЛУ).

С помощью АЛУ, осуществляющего операцию арифметического вычитания, производится сравнение цифровых кодов на выходах частотомера и внешнего устройства, например микрокантролера.

Результат сравнения выводится на информационные выходы и выход переноса младшего разряда АЛУ.

Электропривад работает следующим образом.

При подключении электродвигателя 1 к однофазному источнику переменного тока на. выходе диодного моста 3 начинает расти потенциал.

По мере возрастания потенциала на выходе диодного моста 3 возрастает потенциал на аНоде запертого тиристора 4.

После того, как потенциал на аноде тиристара 4, превысит 3 — 4 В, включается стабилизатор 17 тока, в результате чего ток с его выхода начинает поступать на вход аптроннаго коммутатора 18, предназначенный для потенциальной развязки цег;.ей.

С вь|хода оптроннаго коммутатора 18 потенциал высокого уровня поступает на вход формирователя 19 короткого импульса, с поступлением которого на вход установки нуля счетчика 20 последний обнуляется в начале фазы сетевого напряжения.

При достижении на аноде тиристора 14 потенциала 7 — 10 В на резисторном дели-еле формируется потенциал, при котором тиристор 14 открывается и шунтирует оптронный коммутатор 18, благодаря чему исключается перегрузка по входу при дальнейшем возрастании потенциала на выходе диодного моста 3.

После обнуления счетчика 20 коротким импульсом последний начинает подсчет импульсов, поступающих на его счетный вход с частотомера нарастающим итогом.

После поступления на счетный вход счетчика 20 заданного коэффициентам числа импульсов на его выходе формируется уровень логической единицы, с помощью которого на выходе одновибратора формируется импульс заданной длительности, котарый через импульсный трансформатор 11 поступает на управляющий электрод тиристора 4 и открывает последний, благсдаря чему открывается диодный мост 3, и через электродвигатель 1 в течение части полупериода сетевого напряжения протекает ток.

Причем чем больше угол отпирания тиристора, тем меньше момент на валу электродвигателя и частота вращения.

Стабилизация частоты. вращения, например, двухфазного электродвигателя переменногоо тока осуществляется следующим образом.

Информация о числе оборотов электродвигателя 1 с импульсного тахогенератара

2 через усилитель 6 и регенеративный компаратор 7, предназначенный для формирования стандартных импульсов с крутыми фронтами, поступает на вход частотомера

8.

Если же, например, число оборотов электродвигателя меньше заданного, то код на информационных выходах частотомера 8 меньше, чем код на выходе внешнего устройства 10.

При этом на выходе переноса младшего разряда блока 9 сравнения по-прежнему имеет место уровень логического нуля, а на информационных выходах(по крайней мере на одном из них) имеют место уровни логических единиц, поэтому на выходе схемы

ИЛИ 21 формируется уровень логической единицы, благодаря чему через схему И 23 с выхода делителя 25 частоты на вход вычитания реверсивного счетчика 27 начинают поступать импульсы. При этом уменьшается код на его информационных выходах, что приводит к соответствующему уменьшению коэффициента деления счетчика 20, благодаря чему уменьшается угол отпирания тиристора 4, 5 С уменьшением угла отпирания тиристара 4 увеличивается момент на валу электродвигателя и частота его вращения.

В там случае, если число оборотов электродвигателя превышает заданное, то по10 прежнему на информационных выходах

АЛУ имеют место уровни логических единиц.

Кроме того, уровень логической единицы формируется на выходе "Перенос" млад15 шего разряда блока сравнения и инверсном выходе схемы ИЛИ-НЕ/ИЛИ 22.

При этом импульсы с делителя 25 частоты через схему "И" 24 поступают на суммирую ций вход реверсивного счетчика 27, 20 благодаря чему возрастает коэффициент деления счетчика 20, а следовательно, и угол отпирания тиристора 4, благодаря чему уменьшаются момент на валу электродвигателя 1 и частота его вращения.

25 Если. например, на информационных выходах частотомера 8 и внешнего устройства 10 коды равны (число оборотов электродвигателя равно заданному), то на инфаомационных выходах и выходе перено30 са младшего разряда АЛУ 8 формируются уровни логических нулей. Соответственно формируются уровни логических нулей на выходе схемы WIN 21 и прямом выходе схе- мы ИЛИ-НЕ/ИЛИ 22, 35 При этом импульсы с выхода делителя

25 частоты, коэффициент деления которого задается с помощью блока 26 задания коэффициента деления в зависимости от инерционности регулируемой системы, не

40 проходят через схемы И 23 и 24 на входы вычитания и сложения реверсивного счетчика 27. Поэтому на его информационных выходах цифровой код остается неизменным, Коэффициент деления счетчика 20 астает45 ся постоянным, Следовательно, постоянным остается и угол отпирания тиристора 4.

Точность поддержания заданной частоты вращения определяется разрядностью используемых в электроприводе элементов.

50 Формула изобретения

Электропривод, содержащий электродвигатель переменнога тока, диодна-тиристарный блок для подключения двигателя к источнику переменного тока, блок сетевой

55 синхронизации, входом соединенный с выходом диодно-тиристорного блока, импульсный тахогенератор, установленный на валу электродвигателя, формирователь кода, входом подключенный к выходу импульсного тахагенератара, а информационным выСоставитель А.Головенко

Техред M.ÌoðãåHTàï Корректор С.Шекмар

Редактор И.Шмакова

Заказ 2020 Тираж 456 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 ходом — к первому входу цифрового блока сравнения, снабженного входом для подключения к цифровому внешнему устройству, систему управления, выходом подключенную к управляющему входу диодно-тиристорного блока, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности стабилизации частоты вращения, введены логические схемы ИЛИ, ИЛИ вЂ” НЕ/ИЛИ. двв трехвходовые логические схемы И, реверсивный счетчик, счетчик с изменяемым коэффициентом деления, управляемый делитель частоты и блок задания козффициента деления, а формирователь кода составлен из последовательно соединенных регенеративного компаратора, вход которого образует вход формирователя кода. и частотомера, цифровой выход которого образует информационный вход формирователя кода, частотный выход частотомера подключен к счетным входам управляемого делителя частоты и счетчика с изменяемым козффицивнтом деления, вход управления которого соедичен с выходом реверсивного счетчика, вход установки нуля

5 — x выходу блока сетевой синхронизации, а выход — к управляющему входу системы управления, счетные входы реверсивного счетчика подключены к выходам трехвходовых логических схем И, первые входы кото10 рых подключены к выходу схемы ИЛИ, вторые входы — к выходу делителя частоты, управляющим входом соединенного с выходом блока задания коэффициента деления, а третьи входы схем И подключены саответ15 ственно к прямому и инввртирующему выходам схемы ИЛИ вЂ” НЕ/ИЛИ, вход которой объединен с первым входом схемы ИЛИ и подключен к выходу "Перенос" младшего разряда цифрового блока сравнения, ин-

20 формационным выходом соединенного с вторым входом схемы ИЛИ.