Электропривод постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления электродвигателями постоянного тока. Целью изобретения является улучшение ка .J чества регулирования путем повышения быстродействия устройства в нижней части диапазона регулирования. Устройство содержит ключ 1 с усилителем 2 мощности, магнитно-транзисторный датчик 3 тока якоря электродвигателя 4. Выход формирователя 5 пилообразного напряжения соединен через компаратор 6 с триггером 7. Выход датчика 3 подключен через умножитель 8 частоты к первому информационному входу коммутатора. В данном устройстве при усилении тока до величины, равной информация о токе поступает с датчика 3 Частота выходного напряжения датчика 3 умножается умножителем 8 в К раз. 2 ил. 4 (Л С Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я>з Н 02 Р 5/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4699460/07 (22) 11.04.89 (46) 07.12.91. Бюл. № 45 (71) Томский институт автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (72) В.Г.Букреев (53) 621,316.718.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 777733888822, кл. Н 02 Р 5/16, 1980. (541 ЗЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО

ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления электродвигателями постоянного тока, Целью изобретения является улучшение ка„„. Ж„„1697246 А1 чества регулирования путем повышения быстродействия устройства в нижней части диапазона регулирования. Устройство содержит ключ 1 с усилителем 2 мощности, магнитно-транзисторный датчик 3 тока якоря электродвигателя 4, Выход формирователя 5 пилообразного напряжения соединен через компаратор 6 с триггером 7, Выход датчика 3 подключен через умножитель 8 частоты к первому информационному входу коммутатора. В данном устройстве при усилении тока до величины, равной I>. информация о токе поступает с датчика 3. Частота выходного напряжения датчика 3 умножается умножителем 8 в К раз. 2 ил. 1697246

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах.

Цель изобретения — улучшение качества регулирования путем повышения быстродействия устройства в нижней части диапазона, регулирования.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого электропривода; на фиг, 2 — временные диаграммы работы электропривода.

Электропривод содержит (фиг, 1) полупроводниковый ключ 1 с усилителем 2 мощности в цепи управления, магнитно-транзисторный датчик 3 тока якоря электродвигателя 4, последовательно соединенные формирователь 5 пилообразного напряжения, компаратор 6, триггер 7, выход первого магнитно-транзисторного датчика (МТДТ) 3 тока подключен через умножитель 8 частоты к первому информационному входу коммутатора, а через первый частотный компаратор 9 и схему 10 задержки — к первому управляющему входу коммутатора 11, второй управляющий вход которого объединен с выходом второго частотного компаратора

12 и входом второго триггера 13, другой вход которого подключен к выходу первого частотного компаратора 9, а выход — к управляющему входу второго МТДТ 14, выход которого подключен к входу второго частотного компаратора 12 и второму информационному входу коммутатора 11, выход которого подключен через одновибратор

15 — к одному из входов первого триггера

7, выходы компаратора 6 и логической ñõåмы И 16 подключены к соответствующим входам третьего триггера 17, выход которого подкл ючен к входу усилителя 2 мощности, выходы генератора 18 импульсов подключены к задающим входам первого 9 и второго 12 частотных компараторов. Выходы коммутатора 11 и триггера 7 соединены со входами схемы И 16.

На фиг. 2 обозначены напряжение 19 с выхода магнитно-транзисторного датчика 3 тока, напряжение 20 с выхода умножителя 8 частоты, напряжение 21 с выхода магнитнотранзисторного датчика 14 тока, напряжение

22 с выхода формирователя 5 пилооб разного напряжения, напряжение 23 с выхода компаратора 6, напряжение 24 с выхода одновибратора 15, напря>кение 25 с выхсда триггера 7, напряжение 26 с выхода логической схемы И 16, напряжение 27 с выхода триггера 17, ток 28 якоря двигателя 4.

Электропривод работает следуюшим образом, В начальный момент пуска ток двигателя 4 равен нулю и МТДТ 3 и 14 генерируют

55 импульсные напряжения 19 и 21 (фиг. 2) прямоугольной формы с начальными частотами И и игр автоколебаний. Генератор 18 импульсов генерирует импульсные сигнально с частотами f< и fz, так как выполняются условия t>o < 7< и 12р < 5, то на выходе первого частотного компаратора 9 устанавливается логический "О", а на выходе вторОго частотного компаратора 12 — логическая

"1", При этом через коммутатор 11 раэрешается прохождение импульсного напряжения 21 с выхода МТДТ 14 и запрещается прохождение импульсного напряжения 20 с выхода умножителл 8 частоты. Далее за полупериод напряжения 20 формируется пилообразное напряжение 22, которое поступает на вход компаратора 6, где происходит сравнение с опорным напряжением Uo, соответствущим току ly уставки (фиг. 2). Г1ри напряжении 22 > U>< на выходе компаратора 6 формируется логическая "1" напряжения 23, которая, поступая на входы триггеров 7 и 17, устанавливает их в одно устойчивое состояние, Как следует из временной диаграммы (фиг. 2), напряжение 25 с выхода логической схемы И 16 соответствует логическому "0" и напряжение 27 на выходе третьего триггера 17 устанавливается равным логической "1", После пуска двигателя 4 из неподвижного состояния ток 23 увеличивается и частота импульсов напряжения 21 с выхода

МТДТ 14 также увеличивается, Амплитуда пилообразного напряжения 22 уменьшается, и при 22 < 0,>л компаратор 6 прекращает формирование импульсов напряжения (при этом напрл>кение 23 равно логической 1").

Импульсами напряжения 21 с выхода коммутатора 11 запускается одновибратор 15,. напрлжение 24 с выхода которого устанавкивает триггер 7 в другое устойчивое состояние (напряжение 25 равно логической

"1"), На вход триггера 17 поступают импульсы напряжения с выхода коммутатора 11 (напряжение 21 выхода МТДТ 14) через логическую схему И 16. Триггер 17 устанавливается в другое устойчивое состояние с напряжением 27, равным логическому "(Г, и в результате полупроводниковый ключ 1 закрывается. TOK 28 якоря двигателя 4 уменьшается, и частота импульсов напряжения

21 также уменьшается, При этом амплитуда напряжения 22 увеличивается, и при

22 > U«на выходе компаратора 6 сформируется импульс напряжения 23, устанавливающий триггеры 7 и 17 в первоначальное состояние. Далее описанная работа электродвигателя повторяется, и ток 28 якоря двигателя поддерживается на уровне тока ly уставки по релейному принципу.

1697246

15

25

40 регулирования.

При увеличении тока.1у уставки до величины, равной l<,частота напряжения 21 увеличивается, и при равенстве fz(l) = 7г на выходе второго частотного компаратора

12 устанавливается логический "0", При этом разрешается прохождение напряжения 20 от умножителя 8 частоты на выход коммутатора 11 и запрещается прохождение напряжения 21 с выхода МТДТ 14 через коммутатор 11, Одновременно выходным напряжением второго частотного компаратора 12 триггер 13 устанавливается в другое устойчивое состояние и оптико-электронный ключ 29 открывается, закорачивая тем самым переход база — эмиттер одного из транзисторов МТДТ 14. При этом автогенерация МТДТ 14 прекращается. Таким образом, информация о токе 28 якоря двигателя 4 при 28 > 1 поступает с выхода

МТДТ 3, частота f< выходного напряжения

19 которого умножается умножителем 8 в К раз (где К выбирается из условия fz = К f<), Далее процесс стабилизации тока 28 якоря двигателя 4 на уровне тока уставки

I> > I(происходит аналогичным образом, как и при iy < I<. При снижении тока ly от больших значений к меньшим, т.е. уменьшении частоты импульсов напряжения 19 с выхода МТДТ 3 при достижении Iy тока I>, при равенстве fg(l) = f1 на выходе первого частотного компаратора 9 устанавливается логический "0", переключающий триггер 13 в другое устойчивое состояние.

Оптико-электронный ключ 29 закрывается, и МТДТ 14 запускается. Через интервал времени, величина которого определяется длительностью переходных процессов в МТДТ 14, на выходе схемы 10 задержки формируется логический "0", запрещающий прохождение импульсов напряжения с выхода умножителя 8 частоты на выход коммутатора 11 и разрешающий использование частотного сигнала о токе с выхода МТДТ 14 для организации процесса

Формула изобретения

Электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, якорная обмотка которого через полупроводниковый ключ подключена к источнику питания, усилитель мощности, включенный в цепь управления полупроводникового люча, магнитно-транзисторный датчик тока якоря электродвигателя, последовательно соединенные формирователь пилообразного напряжения, компаратор, триггер, логическую схему И,отл ича ющийся тем, что,с целью улучшения качества регулирования тока в нижней части диапазона путем увеличения коэффициента обратной связи, введены второй магнитно-транзисторный датчик тока, первый и второй частотные компараторы, умножитель частоты, генератор импульсов, коммутатор, одновибратор, схема задержки, второй и третий триггеры, причем выход первого магнитно-транзисторного датчика тока подключен через умножитель частоты к первому информационному входу коммутатора, а через последовательно соединенные первый частотный компаратор и схему задержки — к первому управляющему входу коммутатора, второй управляющий вход которого объединен с выходом второго частотного компаратора и входом второго триггера, другой вход которого подключен к выходу первого частотного компаратора, а выход — к управляющему входу второго магнитно-транзисторного датчика тока, выход которого подключен к входу второго частотного компаратора и второму информационному входу коммутатора, выход которого подключен к одному из входов логической схемы И и через одновибратор — к одному из входов первого триггера, выходы компаратора и логической схемы И подключены к соответствующим входам третьего триггера, выход которого подключен к входу усилителя мощности, выходы генератора импульсов подключены к задающим входам первого и второго частотных компараторов.

1697246

Составитель M. Кряхтунова

Техред М,Моргентал Корректор Т, Колб

Редактор О, Головая

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

Заказ 4315 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035,Москва, К-35, Раушская наб„ 4/5