Привод

 

О С Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (щ732806

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

G 05 В 11/O l с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 050180. Бюллетень HP 17

Дата опубликования описания 050580 (53) УДК 6 2 е 5 2 (088.8) (72) Авторы изобретения

A.Ñ.Ãóñåâ, Н.И.Коднер и В.П.Маэунин

Свердловское отделение Государственного проектного института Тяжпромэлектропроект им. Ф,Б.Якубовского (71) Заявитель (54) ПРИВОД

Изобретение относится к области регулируемых автоматизированных электроприводов, в которых осуществляется:цифроаналоговое регулирование скорости или соотношения скоростей, либо синхронное движение двух механизмов по системе электрический вал с повышенной точностью.

Измерителем в этих электроприводах является датчик импульсов,механи- 10 чески связанный с валом двигателя, причем датчик импульсов вецущего электропривода выдает импульсы задающей частоты для ведомого электропривода. 15

Система управления ведомого электропривода, например, постоянного тока с регулируемым тиристорным выпрямителем содержит аналоговые регуляторы якоря и скорости с аналоговыми дат- 20 чиками ° Внешним регулятором является цифровой интегральный регулятор скорости, выполненный обычно цифроаналоговым для повышения точнос- ти (Ц,Q). 25

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является электропривод с пифроаналоговой q системой управления, содержащий датчик задающей частоты, подключенный 30 через делитель частоты к первым входам регистра ключей, вторые входы которого соединены с выходом задающего блока, а выход — с первым входом блока несовпадения, второй вход которого соединен с датчиком импульсов, а выход — со входом реверсивного сумматора, выход которого через .первый цифроаналоговый. преобразователь (ЦАП) подключен к первому входу блока формирования команд, выход которого соединен со входом электродвигателя, кинематически соединенного с датчиком импульсов и датчиком скорости, выход которого подключен ко второму .входу блока формирования команд (3) .

Недостаточные быстродействие и точность работы этой системы управления обусловлены периодическими погрешностями, вносимыми на ЦАП вследствие неравномерности следования импульсов от обоих датчиков. Неравномерность импульсов задающей частоты связана с принципом работы цифрового множителя на входе система, а неравномерность импульсов датчика электропривода — с несоосностью ° и эксцентриситетом в механической .передаче, (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 1Q1177 (21) 2543879/18-24 (51) М. Кл.

732806

35

55 бО

Это ограничивает диапазоны скорости и коэффициентов соотношения скоростей. Для повышения точности требуется значительно увеличить количество импульсов на один оборот датчика и рабочие частоты в системе до предельных для элементной базы.

Для повышения точности, например, выше «+0,2% устанавливают фильтры, изза которых ухудшается динамическая точность электропривода. При этом невозможно применить электроприводы в ряде случаев, когда динамические режимы занимают значительную долю цикла (например, в прокатных станах в металлургической промышленности), Цель изобретения — повышение быстродействия и точности работы привода.

Эта цель достигается тем, что в предлагаемый электропривод с цифроаналоговой системой управления введен блок переключения весовых коэффициентов, блок ключей поразрядных ошибок, блок логического сложения, второй и третий IJAII, аналоговый ключ, блок индикации и счетчик импульсов, вход которого соединен с выходом датчика импульсов, .а выход через второй ЦАП вЂ” с третьим входом .блока формирования команд, четвертый вход которого соединен с выходом аналогового ключа. Первый вход последнего через блок индикации соединен с выходом задаюшего блока, а второй вход через второй ЦАП вЂ” с выходами блока логического сложения, входы которого подключены к выходам блока ключей поразрядных ошибок. Первый вход блока ключей соединен с выходом блока переключения весовых коэффициентов, первые входы которого соединены с выходом делителя частоты, а вторые входы — с выходом задающего блока и вторыми входами блока ключей поразрядных ошибок.

На чертеже поиведена структурная схема электропривода с цифроаналоговой системой управления.

Он содержит датчик 1 задающей частоты, делитель частоты 2,задаюший блох 3, регистр 4 ключей, блок несовпадения 5, реверсивный сумматор б, первый ЦАП 7, блок формирования команд управления по скорости 8, электродвигатель 9, датчик импульсов 10, блОк переключения весовых.коэффициентов 11, блок 12 ключей поразрядных ош (бок, бзик логического сложения весовых коэффициентов 13, второй ЦАП ошибок 14, аналоговый ключ 15, блок индикации кратного коэффициента 16, счетчик импульсов 17, третий UPII неравномерности хода 18 и датчик скорости 19.

Сигнал от датчика делится многоразрядным делителем частоты 2. Выход каждого разряда делителя частоты 2 включен в регистре ключей по схеме

39

40 совпадения с соответствуюшими вы3аэдами многоразрядного задаюшего блока 3, с помошью которого задается коэффициент соотношения скоростей или умножения задающей частоты, который должен быть меньше единицы.

При совпадении единичных сигналов в любом из разрядов в регистре ключей

Формируется импульс и по схеме ИЛИ выдается на вход блока несовпадения

5, где последовательность импульсов сравнивается с последовательностью импульсов от датчика 10 и выдается сигнал на вход сумматора б, При совпадении импульсов во времени блок 5 несовпадения не пропускает их на вход сумматора 6, который интегрирует разность частот.

При равных частотах и совпадении фазы импульсов на входах блока несовпадения 5 код на выходе интегратора не изменяется, а аналоговый сигнал с выхода ЦАП 7 выдается в качестве задающего на вход блока 8 и сравнивается с аналоговым сигналом на выходе датчика 19, Импульсы с выходов регистра ключей и датчика 10, как правило, не совпадают по фазе.

Для компенсации интегральной ошибки все выходы разрядов делителя частоты 2 соединены с первыми входами блока переключения весовых коэффициентов 11, на вторые входы которого подключены все разряды задающего блока 3, В блоке 11 с помощью регистра сдвига и ключевых элементов (диодных матриц) осушествляется переключение выходов.

Этот блок выполняет функции переключателя весовых коэффициентoB когда коэффициент в задающем блоке

3 меньше 0,5, 0,.24, 0,125 и т.д, Выходы блока 11 подключены ко входам блока ключей поразрядных ошибок 12, содержащего ключи, управляемые поразрядно по входам от задаюшего блока 3, Выходы блока 12 подключены ко вхо." дам блока 13, который выполняет функции сложения сигналов с одинаковыми весовыми значениями. На. выходе этого блока образуется код, распределенный по весовым значениям.так, что после преобразования с помощью ЦАП 14 образуется аналоговый сигнал, точно повторяющий характеристику ошибки умножения.

Для компенсации .второй неравномерности, вызываемой в частности погрешностями работы датчика 19, введены кольцевой счетчик 17 и третий ЦАП 18, Выход датчика 10 подключен ко входу счетчика 17, заполняемого количест вом импульсов, соответствуюшим периоду неравномерности. Заполнение повторяется каждый период, Выходы всех разрядов счетчика 17 подсоеди732806

Формула изобретения

Составитель Э.Иитрошин

Редактор Л.утехина Техред:A.Ùåïàíñêàÿ Корректор Г °

Г.Решетник

Заказ 1735/37 Тираж 956 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1.13035, Москва„ Ж-35, Раушская наб„, д. 4/5

Филиал ППП ™Патент, r.Ужгород, ул.Проектная,4 иены ко входам ЦАП 18 в соответствии с их несом.

Суммарное воздействие трех сигналов (управляющего и компенсирующих) на входах блока формирования команд управления по скорости 8 позволяет повысить точность управления и регулирования при сохранении повышенного быстродействия. . Повышение прочности работы, увеличение диаппазона скорости и коэффициента соотношения скоростей расширяет область применения предлагаемого регулятора в системах регулирования соотношения скоростей и системах синхронного движения.

Привод, содержащий дачтик задающей частоты, подключенный через делитель частоты к йервым входам регистра ключей, вторые входы которого соединены с выходом задающего блока, а выход— с первым входом блока несовпадения, второй вход которого соединен с датчиком импульсов, а выход — со входом реверсивного сумматора, выход которого через первый цифроаналоговый преобразователь подключен к первому входу блока формирования команд, выход которого соединен со входом электродвигателя, кинематически соединенного с датчиком импульсОв и датчиком скорости, выход которого подключен ко второму входу блока формирования команд, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности работы и быстродействия привода, он содержит блок переключения весовых коэффициентов, блок ключей поразрядных ошибок, блок логического сложения, второй и третиГ цифроаналоговые. преобразователи, аналоговый ключ, блок индикации и счетчик импульсов, в:од которого соединен с выходом датчика импульсов, а выход через второй цифроаналоговый преобразователь — с третьим входом блока формиоования команд, четвертый вход которого соединен с выходом аналогового ключа, первый вход котороГо чеоез блок индикации соединен с выходом задающего блока, а второй вход через второй цифроаналоговый преобразователь — с выходами блока логического сложения, входы которого подключены к выходам блока ключей поразрядных ошибок, первый

20 вход которого соединен с выходом блока переключения весовых коэффициентов, первые входы которого соединены с выходом делителя частоты, а вторые входы — с выходом задающего

2$ блока и вторыми входами блока ключей поразрядных ошибок.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Круг Е.К. и др, Цифровые регуляторы Энергия 1966, с,25.

2, Kessler С. 0igitale Regeleng

der Relation zweier Drehzahlen, ETZ-А, 1961.

3. Таl Jacob Speed control

by phase-locked sewo systems — new

possibilities and Lertiitations,JEEE<

Tr. Гпд. El. and Cont.Хп, 1977, Р 1.