Устройство стабилизации скорости электродвигателя постоянного тока

 

О П И С А Н И Е 379029

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

М. Кл. Н 02р 5/06

Заявлено 29.Ч11.1968 (№ 1259173/24-7) с присоединением заявки №вЂ”

Приор.итет—

Онубликовано 18.IV.1973. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 16Х1.1973

Комитет по делам изобретений и открытий лри Совете Министров

СССР

УДК 621.316.718.5 (088.8) Авторы изобретения

° ° g, т1

В. П. Талдыкин и А. И. Бондаренко

Заявитель

УСТРОЙСТВО СТАБИЛИЗАЦИИ СКОРОСТИ

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение касается автоматического управления электроприводом и может быть использовано для стабилизации установленной скорости электродвигателя постоянного тока, например, в лентопротяжных механизмах аппаратов магнитной записи.

Известно устройство стабилизации скорости электродвигателя постоянного тока, содержащее импульсный тахогенератор, элемент сравнения и триггер в цепи управления электродвигателя, которые расположены последовательно по ходу управления. Однако в этом устройстве напряжение, поступающее на один вход триггера, формируется интегрирующим элементом. Процесс интегрирования приводит к увеличению временной задержки выделения напряжения, переключающего триггер. В результате возрастает зона нечувствительности устройства и снижается его быстродействие.

Целью изобретения является уменьшение зоны нечувствительности устройства и повышение его быстродействия.

В предлагаемом устройстве импульсный тахогенератор соединен с элементом сравнения через преобразователь периода импульса в аналоговое напряжение, который соединен в элементе сравнения с источником опорного постоянного напряжения. Выход импульсного тахогенератора соединен также с первым входом элемента «НЕ», второй вход которого соединен с выходом элемента сравнения, а выход с первым входом элемента «И», второй вход которого соединен с выходом импульсного тахогенератора, а выход — co вторым входом

5 триггера.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предложенного устройства; на фиг. 2— эпюры, поясняющие его работу.

На валу электродвигателя 1 постоянного

1О тока установлен импульсный тахогенератор 2, который через согласующее звено 8, в состав которого входят усилитель-ограничитель и триггер-делитель частоты, подключен к преобразователю 4 периода напряжения импульсного тахогенератора в аналоговое напряжение.

Преобразователь в элементе 5 сравнения соединен с источником опорного постоянного напряжения. Импульсный тахогенератор соединен также с дифференцирующей цепью б, выход которой подключен к,первому входу элеме нта «НЕ» 7, второй вход которого соединен с выходом элемента сравнения. Выход элемента «НЕ» 7 подключен к первому входу элемента «И» 8, второй вход которого соединен

25 с дифференцирующей цепью. Выход элемента «И» 8 подключен ко второму входу триг. гера 9 в цепи управления электродвигателя, к первому входу которого подключен выход элемента 5 сравненич.

При подаче напряжения питания электро379029

<о

l5

Зо

50 двигатель 1 начинает вращаться. Импульсный тахогенератор 2 вырабатывает сигнал, период когорого пропорционален скорости вращения электродвигателя. Этот сигнал преобразуется усилителем-ограничителем и триггером-делителем частоты согласующего звена 3 в прямоугольное напряжение U„, длительность импульса которого равна периоду сигнала тахогенератора. С выхода согласующего звена 8

У„поступает на преобразователь 4 периода сигнала тахогенератора в аналоговое напряжение (в да ином случае пилообразное), которое ср;.внивается с опорным постоянным напряжением U,„â элементе сравнения 5. Элемент сравнения формирует короткий импульс

I„,ð., фиксирующий момент равенства аналогового и опорного напряжений, который поступает на первый вход триггера 9 в цепи управления электродвигателя. Триггер обеспечивает постоянное подключение электродвигателя к источнику питания.

С выхода согласующего звена U, поступает также на дифференцирующую цепь 6, на в поае которой формируется последовательность импульсов положительной и отрицательной полярности I„,,„ð„. Положительные импульсы дифференцирующей цепи поступают на первый вход элемента «НЕ» 7, на второй вход которого подаются выходные импульсы элемента сравнения. Выходное напряжение элемента «НЕ» 7 U. имеет прямоугольную форму и поступает на первый вход элемента

«И» 8. На второй вход элемента «И» 8 подаются отрицательные импульсы дифференцирующей цепи. Выходные импульсы будут формироваться этим элементом из отрицательных импульсов дифференцирующей цепи только в том случае, если на первом входе элемента будет присутствовать разрешающий потенциал, поступающий с выхода элемента «НЕ» 7.

При скорости электродвигателя меньше номинальной аналоговое напряжение достигает уровня опорного напряжения по времени раньше, чем придет отрицательный импульс дифференцирующей цепи на второй вход элемента «И» 8. Поэтому импульс элемента сравнения установит элемент «НЕ» 7 в такое положение, при котором на первый вход элемента

«И» 8 будет поступать запрещающий потенциал. Импульс на выходе элемента «И» 8 отсутствует.

Так как с увеличением скорости электродвигателя период сигнала тахогенератора уменьшается, уменьшается и амплитуда аналогового напряжения. При переходе номинала скорости аналоговое напряжение не достигает уровня опорного напряжения, и на выходе элемента сравнения импульс отсутствует.

Вследствие этого элемент «НЕ» 7 устанавливается в такое положение, при котором на первый вход элемента «И» 8 поступает разрешающий потенциал. Элемент «И» 8 формирует импульс 1, который .поступает на второй вход триггера. Триггер отключает электродвигатель от источника питания (см. фиг. 2). Скорость вращения электродвигателя уменьшается, а период сигнала тахогенератора увеличивается. Амплитуда аналогового напряжения возрастает до уровня опорного напряжения, и элемент сравнения формирует импульс, который поступает на первый вход триггера. Триггер подключает электродвигатель к источнику питания.

Далее устройство работает при попеременном включении и выключении электродвигателя.

Элемент сравнения обладает высокой чувствительностью преобразования аналогового и опорного напряжений в импульс, это обеспечивает малую зону нечувствительности устройства и повышает его быстродействие. Другое значение скорости электродвигателя устанавливают с изменением опорного напряжения, дискретно или плавно.

Предмет изобретения

Устройство стабилизации скорости электродвигателя постоянного тока, содержащее импульсный тахогенератор, подключенный через элемент сравнения к первому входу триггера в цепи управления электродвигателя, отличаюи ееся тем, что, с целью уменьшения зоны нечувствительности устройства и повышения его быстродействия, импульсный тахогенератор соединен с элементом сравнения через преобразователь периода импульса в аналоговое напряжение, который соединен в элементе сравнения с источником опорного напряжения, причем выход импульсного тахогенератора соединен также с первым входом элемента

«НЕ», второй вход которого соединен с выходом элемента сравнения, а выход — с первым входом элемента «И», второй вход которого соединен с выходом импульсного тахогенератора, а выход — со вторым входом упомянутого триггера.

379029

Рлориое фаз 1 Юых

Составитель P. Давыдов

Техред Л. Грачева Корректор Н. Прокуратова

Редактор Е. Кравцова

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 346/1089 Изд. № 470 Тираж 755 Подписное

БНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5