Устройство для определения соответствия скорости электропривода заданной

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах с нормированной допустимой скоростью вращения. Целью изобретения является повышение точности и расширение функциональных возможностей. Устройство содержит датчик 12 скорости, преобразователь период - код 11, задатчик скорости, соединенный с ним формирователь 10 верхнего и нижнего допуска, выход которого соединен с одним, а выход преобразователя период - код 11 - с другим входом цифрового компаратора 13. Устройство позволяет контролировать соответствие скорости вращения заданной при различных законах изменения верхнего и нижнего допусков в зависимости от заданной скорости. Величины допусков записаны в формирователе 10, представляющем собой постоянное запоминающее устройство. На счетчике 22 реализовано устройство задержки выдачи сигнала о выходе скорости за допустимые пределы. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСИИХ

РЕСПУБЛИК

22 А1

09) Л1) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbITHAM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4482263/24-07 (22) 20.06.88 .(46) 30.07.90. Бюл. И .28 (72) IO.L. Залетный, С.Н. Соловьев и В.В. Мартынов (53) 621.316.718.5(088,8) (56) Патент ClUA И 4543516) кл. Н 02 Р 5/06, 17.12.1984

- Авторское свидетельство СССР и 12463 12, кл. Н 02 Р 5/06, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ COOTBETCTBNH СКОРОСТИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА 3АДАННОИ (57) Изобретение отнссится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах с нормированной допустимой скоростью вращения. Целью изобретения является повышение точности и расширение Функциональных

SI)S " 02 Н 7/09 Н 02 Р 5/06

2 возможностей. Устройство содержит датчик 12 скорости, преобразователь период - код ll задатчик скорости, соединенный с ним Формирователь 10 верхнего и нижнего допуска, выход которого соединен с одним, а выход преобразователя период — код 11 - с другим входом цифрового компаратора

13. Устройство позволяет контролировать соответствие скорости вращения заданной при различных законах изменения верхнего и нижнего допусков в зависимости от заданной скорости.

Величины допусков записаны в формирователе 10, представляющем собой по" стоянное запоминающее устройство. На счетчике 22 реализовано устройство задержки выдачи сигнала о выходе скорости за допустимые пределы. 2 ил.

1582263

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах с нормированной допустимой cKopocTblo вращения.

Цель изобретения - повышение точности и расширение функциональных возможностей.

На фиг. 1 представлена схема дан, :ного устройства; на фиг. 2 - диаг- 10 раммы работы схемы, обеспечивающей импульсный режим работы формировате ляя верхнего и нижнего допусков.

Устройство содержит тактовый ге нератор 1, делитель частоты. 2, форми- 15 рователь коротких импульсов 3, за датчик скорости 4, устройство син хронизации 5, первый 6 и второй 7

RS-триггеры, резистор 8„ транзистор

; 9, формирователь верхнего и нижнего 20 !

: допусков 10 преобразователь период код 11, импульсный датчик скорости, ; 12, цифровой компаратор 13, RC-цепь 14, 15, диод 16, D-триггеры 12, циф25 фровой компаратор 13, RC-цепь 14,15, ; диод 16, D-триггеры 17 и 18, элемент, 3 ИЛИ 19, элемент 3ИЛИ-HE 2И, элемент 2ИЛИ 21, счетчик 22, выходную . шину -23, шину "Сброс памяти" 24.

Выход тактового генератора 1 сое30 динен. с входом делителя частоты 2, первый выход которого соединен с формирователем коротких импульсов, 3, второй выход соединен с тактовым входом С устройства синхронизации 5, третий выход соединен с первым входом элемента 2ИЛИ 21, выход формирователя коротких импульсов 3 соединен с

R входом устройства синхронизации 5, 40 первый выход которого соединен с Rвходами первого и второго RS-входами первого и второго RS-триггеров 6 и 7, второй выход соединен с тактовым входом С первого Б-триггера 17, 45 третий выход соединен с S-входом второго RS-триггера 7, четвертый выход соединен с тактовым входом С второго

D-триггера 18, пятый выход соединен . с S-входом первого RS-триггера 6 и входом .остановки счета СЕ самого

50 себя, выход первого RS-триггера 6 через резистор 8 подключен к базе транзистора 9, эмиттер которого соединен с шиной питания, а коллектор соединен с входом питания формирователя верхнего и нижнего допусков 10, выход второго RS-триггера 7 соединен с входом старшего разряда agpeca

AN+1 формирователя верхнего и нижнего допусков 10, младшие N разрядов которого AO...AN соединены с выходом задатчика скорости 4, а выходы соединены с первой группой входов цифрового компаратора 13, вторая группа входов которого соединена с преобразователем период-код 11, входом подключенного к импульсному датчику скорости 12, первый и второй выходы цифрового компаратора 13 соединены с D-входами первого 17 и второго 18 Dтриггеров, выходы которых соединены с первым и третьим входами элемента

3ИЛИ-НЕ 20, вторым входом подключенным к выходу 2 счетчика 22, выходИ ной шине 23 и второму входу элемента 2ИЛИ 21, а выход элемента 3ИЛИ-НЕ

20 подключен к третьему входу элемента 3И11И 19, второй вход которого соединен с шиной "Сброс памяти" 24,. а первый вход соединен через диод 1.6 с выходом КС-цепи 14, 15, входом подключенной к шине пиТания, выход элемента 3ИЛИ 19 соединен с входом обнуления R счетчикА 22, выход элемента 2ИЛИ 21 соединен с тактовым входом С счетчика 22„ устройство работает следующим образом.

С цифрового задатчика скорости 4

N-разрядный код поступает на формирователь верхнего и нижнего допусков

10, который представляет собой программируемое постоянное запоминающее устройство (ППЗУ). В ППЗУ по адресам

АО...AN при AN+1 =- 0 заносится двоичный код, соответствующий нижней границе допустимой скорости. по адресам

АО...AN при AN+1=1 заносится двоичный код, соответствующий нижней границе допустимой скорости. Делитель частоты 2, формирователь коротких импульсов 3, устройство синхронизации 5, первый RS-триггер 6, резистор

8 и транзистор 9 обеспечивают импульсный режим работы ППЗУ; что приводит к значительному снижению потребляемой устройством мощности. С первого выхода делителя частоты 2 (фиг. 2) частота поступает на формирователь коротких импульсов 3, на выходе которого по переднему и заднему фронту .формируются короткие импульсы (фиг. 2в), которые обнуляют устройство синхронизации 5, которое представляет со" бой счетчик-делитель на 8, После об5 158226 нуления устройство синхронизации переходит в режим счета. Первый импульс, поступающий после обнуления на тактовый вход С устройства синхронизации

5 (фиг. 2б), приводит к появлению

5 уровня "Лог. 1" на его первом выходе, второй импульс приводит к появлению jlor. 1" на втором выходе и т.д.

Уровень "Лог. 1" на 5 выходе блокирует устройство и запрещает дальнейший счет импульсов до тех пор, пока не придет следующий. импульс обнуления. Сигнал "Лог. 1" с первого выхода устройства синхронизации 5 устанавливает RS-триггер 6, в нулевое состояние, а сигнал "Лог, 1" с пятого выхода устройства синхронизации 5 устанавливает RS-триггер 6 в единичное состояние (фиг. 2г), формируя 20 тем самым импульс; который запитывает

ППЗУ (Фиг. 2д) через открытый транзистор 9. Уровень "Лог, 1" с первого выхода переводит также в нулевое состояние RS-триггер.7, по третьему им- 25 пульсу RS-триггер 7 переводится в единичное состояние (фиг. 2е). Тем самым формируется неоЬходимый режим работы

ППЗУ для поочередного формирования верхнего и нижнего допусков. Сигналы щ ! с второго и четвертого выходов устройства синхронизации используются для тактирования D триггеров 17 и 18, которые запоминают результаты сравнения.

После того, как сформирован верхний допуск, его двоичный код поступает, на первую группу входов цифрового компаратора 13, на вторую группу входов которого поступает двоичный 40 код с преоЬРазователя период-код 11,. который преобразует в двоичный код сигнал, поступающий с импульсного датчика скорости 12. Цифровой компаратор 1.3 осуществляет сравнение 45 двоиЧного кода верхнего допуска и двоичного кода, соответствующего ско" рости..Если скорость больше верхнего допуска,. на выходе "1" цифрового компаратора 13 появляется уровень "Лог. 50

1". 1lo импульсу с второго выхода устройства синхронизации 5 этот сигнал, запоминается на D-триггере 17. После того, как RS-триггер 7 переходит в единичное состояние, Формируется 55 нижний допуск. Цифровой компаратор 13

° производит сравнение нижнего допуска и скорости. Если скорость меньше нижнего допуска, на втором выходе цифрового компаратора 13 появляется

"Лог. 1", которая запоминается на

D-тригерре 18 по приходу на его тактовый вход импульса с четвертого выхода устройства синхронизации 5. Таким образом, на выходах D-триггеров

17 и 18 до прихода очередного импульса с формирователя коротких импульсов хранится информация о том, находится ли скорость в заданных допусках. Если скорость вышла за указанные допуски, то "Лог. t либо с D-триггера 17, либо с П-триггера 18 устанавливает в нулевое состояние элемент 3ИЛИ-HE

20, " Лог. 0" через элемент 3ИЛИ поступает на R-вход счетчика 22 ° При работе контролируемого устройства возможны кратковременные выходы скорости за допустимые границы, особенно при скачкообразном изменении входного сигнала или скачкообразном изменении нагрузки на исполнительный двигатель.

Поэтому требуется временная задерж" ка на выдачу сигнала неисправности о выходе скорости за допустимые пределы, который используется для отключения контролируемого устройства. Устройство, осуществляющее требуемую задержку, собрано на счетчике 22 и элементе 2ИИИ 21. При этом период следования импульсов Т„„„ с третьего выхода делителя частоты 2 определяется как Э 4 цмп з где Т - минимально требуемая задержЗаА ка срабатывания контроля;

N — разрядность используемого двоичного счетчика.

После того, как Hà R-входе счетчика 22 установится "Лог. 0", счетчик переходит в режим счета. Если за время Т скорость не войдет в заданзмд ные допуски, то на выходной шине 23 появляется сигнал "Лог. 1", который блокирует прохождение тактовых им-," пульсов на С-вход счетчика через элемент 2ИЛИ 21 и одновременно устанавливает в нулевое состояние, элемент

3ИЛИ-НЕ 20. На выходной шине сформирован-сигнал неисправности. Конденсатор 14, резистор 15 Формируют импульс обнуления при включении питания .для подключения ложного срабатывания контроля. Диод 16 предотвращает воздействие отрицательного импульса с kC-цепокчки 14, 15 при выключении питания. Шина "Сброс памяти" предназ1582263 начена для осуществления воэможности снятия сигнала неисправности, который возникает при тестовой проверке контролируемой системы. Необходимо отметить, что частота с первого выхода

5 делителя 2 частоты должна быть как минимум в 2 раза выше. максимальной частоты импульсного датчика скорости l2. A значение частоты с второго выхода делителя частоты 2 должно как, минимум на порядок превышать частоту с первого выхода делителя частоты 2,, так как от ее значения зависит мощность потребления ППЗУ. В качестве устройства синхронизации 5 используется микросхема 564 ИЕ9, в качестве

RS-триггеров 6 и 7 - 564ТР2, в качестве D-триггеров 17 и 18 - 664TM2. В качестве Формирователя верхнего и нижнего допусков 10 используется ми кросхема 556РТ5 в качестве цифрового компаратора - 564ИП2, в качестве . счетчика 22 - микросхема 564ИЕ10.

Предлагаемое устройство можно ис- 25 пользовать в электроприводах, в которых закон изменения допусков по

- скорости двигателя является нелинейным и несимметричным относительно номинальной заданной скорости. Уст- щ ройство позволяет контролировать скорость по любым требуемым законам изс менения верхнего и нижнего допусков в зависимости от конкретного применения. При этом точность контроля

1 ь . повышается.

Ь

Формула изобретения

Устройство для определения соответствия скорости электропривода . заданной, содержащее задатчик скорос- д ти, датчик скорости, RC-цепь, резистор, диод, транзистор, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и расширения Функциональных возможностей, в него введены д5 тактовый генератор,. делитель частоты, формирователь коротких импульсов, устройство синхронизации, два RSтриггера, Формирователь верхнего и нижнего допусков, преобразователь период-код, цифровой компаратор, два

D-триггера, элементы 3ИЛИ, 3ИЛИ-НЕ, 2ИЛИ, счетчик, шина "Сброс памяти", причем выход тактового генератора соединен с входом делителя частоты, первый выход которого соединен с вхоt дом формирователя коротких импульсов, второй выход соединен с тактовым входом С устройства синхронизации, третий выход соединен с MBpBblM входом элемента 2ИЛИ, выход формирователя коротких импульсов соединен с R-входом обнуления устройства синхронизации, первый выход которого соединен с R-входами первого и второго RSтриггеров, второй выход соединен с тактовым входом С первого D-триггера, третий выход соединен.с S-входом второго RS-триггера, четвертый выход соединен с тактовым входом C второго

D-триггера, пятый выход соединен с

S-входом первого КЯ-триггера и входом остановки счета CE устройства синхронизации, выход первого RS-триг" гера через резистор соединен с базой транзистора, коллектор которого соединен с входом питания формирователя верхнего и нижнего допусков, а эмиттер - с шиной питания, выход второго

RS-триггера соединен с входом AN+1 формирователя верхнего и нижнего допусков, входы A0...AN которого соединены с выходами задатчика скорости, а выходы соединены с первой группой входов цифрового компаратора, вторая группа входов которого соединена с выходами преобразователя период-код, вход которого соединен с выходом дат" чика скорости, первый выход цифрового компаратора соединен с D-входом первого В-триггера, второй выход соединен с Р-входом второго D-триггера, выходы первого и второго D-триггеров соединены соответственно с первым и третьим входами элемента 3ИЛИ-НЕ второй вход которого и второй вход элемента 2ИЛИ соединены с выходом

2 -счетчика, являющимся выходом устройства, выход элемента 3ИЛИ-НЕ сое" динен с третьим входом элемента 3ИЛИ, второй вход которого соединен с шиной

".Сброс памяти", а первый вход через диод соединен со средней точкой RCцепи, вторая обкладка конденсатора которой соединена с общей шиной угтройства, второй вывод резистора

RC-цепи соединен с шиной питания выход элемента 3ИЛИ соединен с Rвходом счетчика, тактовый вход которого соединен с выходом элемента 2ИЛИ.

1582263

Составитель С. Алексеев

Техред Л.Олийнык

Редактор Н. 1цвыдкая

Корректор, М. Кучерявая.

Заказ 2093 Тираж 476, 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, 191