Устройство для управления электродвигателем
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (1)5 H 02 P 6/00 7 42
311 Li;063HAR (1«;.". !!.. 1!.И1Ч
Ь.<Ь.,Р10ТЕ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К д BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4252898/07 (22) 08.04.87 (46) 07.03 ° 9! ° Бюл, 9 9 (71) Новосибирский электротехлический институт и Специальное конструкторско-технологическое бюро автоматизации тяжелого металлорежущего, оборудования (72) В.М.Берестов, А,В,Богдашев, Б.И.1 оченков, !1.С ° Каплун, С ° В.Нечаев, С.Л.Рояк и Л,B.Ñìîëÿð (53) 621 ° 313 ° 13.014.2.621.382 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
1! 1619372, кл. Н 02 Р 6/00, !986.
Авторское свидетельство СССР
И - 1336189, кл. Н 02 P 7/42, 1986, 2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ
ЭЛЕКТРОДР>ИГАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в металлорежущих станках и моделирующих стендах ° Целью изобретения является упрощение. В устройство для управления электродвигателем введены цифра-аналоговые преобразователи (ЦАП) 16, 17 и сумматор
18. Входы сумматора 18 подключены к выходам ЦАП 16, 17, а выход — к входу регулятора 15 частоты вращения.
Опорные входы ЦАП 6, 17 подключены к синусному и косинусному входам синхронного генератора, выдающего информацию о частоте вращения элек1633475
10 т
25 тродвигателя, Электродвигатель питается через усилитель 1 фазных токов, управляющий вход которого подключен к выходам ЦАП 13, 14.
Управляющие входы ЦАП 13, 16 и 14, l7 попарно объединены и через постоянные запоминающие устройства 11
12 подключены к выходу регистра 8.
Опорные входы ЦАП 13, 14 подключены к выходу регулятора 15. Входы регис
Изобретение относится к электротехнике, в частности к электроприводу, и может быть использована при создании электраприводов металлорежущих станков, моделирующих стендах и т.д.
Цель изобретения — упрощение устройства, На чертеже изображена функциональная схема устройства для управпе..ия электродвигателем, Устройство содержит усилитель 1 фазных токов, выход которого подключен к электродвигателю 2, механически связанному с датчиком 3 положения и синхронным генератором 4. Генератор
5 импульсов, выход которого подкл очен к входу делителя 6 частоты и через формирователь 7 гармонических сигналов к входу датчика 3 положения, Регистр 8, первый вход которого подключен через счетчик 9 к выходу делителя 6 частоты, второй вход — через компаратор 10 к выходу датчика 3 положения, а выход подключен к входам первого 11 и второго 12 постоянньгх запоминающих устройств (ПЗУ) с затабулированными тригонометрическими функциями синус и косинус соответственна, выходы ПЭУ 11 и 12 подключены к входам усилителя 1 фазных токая через первый 13 и второй 14 цифро50 аналоговые преобразователи (ЦАП), опорные входы которых объединены и подключены к выходу регулятора 15 частоты вращения, Кроме того, устройство для управ55 пения электродвигателем содержит третий 16 и четвертый 17 ЦАП и сумматор 18, выход которого подключен к входу регулятора 15 частоты врашения, ра 8 соединены с выходами счетчика
9 и компаратора 10, Вход счетчика 9 через делитель частоты 6 связан с выходом генератора импульсов 5, а вход коммутатора 10 — с выходом датчика 3 положения ротор= элек гродвигателя, В устройстве обеспечивается информация о частоте вращения без дополнительного преобразования сигналов синхронного генератора ° 1 ил. а входы — через третий 1Ь и четвертый 17 ЦАП к выходам первого 11 и ьтоporа 2 П 1У соответственно. Опорные входы третьего 16 и четвертого
17 ПА11 подключены к синусному и касинусному выходам синхронного генератора ч соответственно.
Устройство для управления электродвигателем работает следующим образам.
PI.ãóëÿòoð 15 частоты вращения, регистр 8, счетчик 9, кампаратор 10>
ПЭУ 11 и 12 и ЦАП 13 и 14 образукт формирователь 19 сигналов управления, который производит координатное преобразование сигнала задания момента, являющегося функцией ошибки по част 1-.е вращения, из системы координат, связанной с ротором, в неподвижную систему координат, связанную са статором. Па выходах ЦАП 13 и 14 формируюTñÿ в cooTветствии с принципом частотно-токового управления синусапдальные напряжения, поступающие на усилитель 1 в качестве задания таков B o6MoTKëõ электродвигателя.
Vcr литель 1 формирует систему напряжений на фазах электродвигателя
? гак, чтобы Tol:и в фазах соответствовали заданным. Гс нератар 5 вырабатывает прямоугольные импульсы с частотой f . П» выходе формирователя 7 гармонических сигьалав формируе гся двухфазная система напряжений, запитывающих датчик 3 положения, который работает в режиме фазавращателя. Частота этих напряжений равII a
Fg я
Р! 2 (1) гце Рд — чис..а пар полюсов двигателя, р:.i oe Pñã;
5 163
P — число пар пол<асов синхронного
CE генератора 4;
N — число разрядов счетчика 9.
Выходное напряжение датчика 3 определяется выражением
2ttft
U = U sin(--- — —, t — Р Я ) (2)
3 з п р,, 2!, -Д« г где Я вЂ” геометрический угoJ! Между осью синусцой 11 рви <цой обмОтки да. че1кя 3 El Осью Бы ходцой обмотки;
Р „ — число пар полюсов датчика 3, равное коэффициенту дсления делителя 6 <астoTLI
Напряже IHE (2) поступа" т I!OI <сомпаратор О, формирующий 1<а с1 Оем выходе напряжonlto
2 ft
1 „= U Цс ЯВЛЕНИЯ IIOIIOWI:Т- ЛЬЦЛГС фРОЦ. а Цацряжсция (3) в регистр 8 зацис<<вастся значс-.нис< кода ца информ.-<ц<<онном входе регистра 8. 2 1A,Pса (4) а 7 гдеk=0,1,2, На як<ходе счетчи<сз 9 формируется j< с частотой ------ !lop!lojt! -<сская Рда 2 последовательность ННсо«п двои <цо I I ДЕ, ОПРЕЛЕ:1ЯЮЩ 1... ОУ.РЕС С .<.В. ЗаПИСаННЫ:i в ПЗУ 1» ПЗУ 12 по задсшцой таблице переключении. 3:...Одироваш<ыс значения этих функции с выхода П ЗУ 11 и 12, где записаны затабу;1ировацш, айна <еш:я функции синуса и косинуса coo l ветствепно, поступают и входы ЦЛП I 3 и 14, гце преос разо,t!I U<Ç = U „- silt(E2 <Д + 2!..< ); (5) Ь <е = U Ка<с пс ка Ial!o 1<ы11<е „ц:; 1<э:.Одах 11 .3v I 1 и 2 фирмиру<атся в с<1 с t !! Io t коде с оотьетствг1<но си-!vt и кос<И!vc электрического vl аlа поворота ротора двига теля . Я. Оти с<<гцапы IIo,l< IIITcEI ца входы с т ае гственц э Ц сП 16 и 7, п<1 Опорны» пх в< t Цл;1 16 tl 7 цодаются c!o TEIL тственцо синусе<ос и коси34 75 нусное напряжения с выходов синхронного генератора 4. На выходах ЦАП 16 и 17 формируются напряжения U<а = 1«M!sin(P@Q) sin(P«8 ); (7) U<7 = k,(13 сов(Рд Я ) сов(Рсг Ц ) р (8) где k< — коэффициент передачи ИСГ18. Эти напряжения поступают на входы сумматора 18, на выходе которого с у;етом Р<, = Р формируется напряжение О <О = !с < "а (13р< (9) ! 5 где k — коэффициент передачи суммаС тора ° Напряжение (9) поступает на вход регулятора 15, где сравнивается с сигналом задания частоты вращения 20 ротора. Таким образом, данное устройство управления электродвигателем обеспечивает формирование сигнала обратной связи по частоте вращения без преобразования сигнала синхронного генератора, что позволяет исключить такие блоки, как коммутатор, второй делитель частоты, блок сдвига, что приводит к упрощению устройства в цепом. Формула изобретения Устройство для управления электродвигателем, содержащее усилитель фаэцых токов для подключения .к электродвигателю, датчик положения ротора электродвигателя, синхронный генераТор для установки на валу ротора 40 электродвигателя, генератор импульсов, выход которого подключен к входу делителя частоты, а через формирователь гармонических сигналов — к входу датчика положения, регистр, первый вход которого подключен через счетчик к выходу делителя частоты, второй вход — через компаратор к выходу датчика положения ротора, а выход подключен к входам первого и 50 втс рого постоянных запоминающих устройств с затабулированными тригонометрическими функциями синус и косинус соответственно, выходы которых подключены к входам усилителя фазнь1-.: токов через первый и второй цифроаналоговые преобразователи соотиетственцсэ, опорные входы которых обсьедицецы и подкл<ачецы к выходу 1633475 Составитель А.Иванов Техред Л.Сердюкова Корректор Л.Патай Редактор С.Патрушева Заказ 621 Тираж 354 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР 113035, 1осква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 регулятора частоты вращения, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения, в него дополнительно введены третий и четвертый цифроаналоговые преобразователи и сумматор, выход которого подключен к входу регулятора частоты вращения, а входы - через третий и четвертый цифроаналоговые преобразователи к выходам первого и второго. постоянных запоминаюших устройств соответст5 венно, причем опорные входы третьего и четвертого цифроаналоговых преобразователей подключены к синусному и косинусному выходам синхронного генератора соответственно.
