Устройство для стабилизации скоростивращения электропривода

 

ОПИ АНИЕ,»> SI1469

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сшоо Советских

Социалистических. рооп т блик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 29.01.79 (21) 2718981 24-07 с присоединением заявки №вЂ” (51) М. Кл.

Н 02 P 5/06 ссср (43) Опубликовано 07.03.81. Бюллетень№ 9 (45) Дата опубликования описания 07.03.81 (53) УДК 621.313.21 (088.8) по делам изобретений и CTKpblTHN (72) Авторы изобретения Л. Н. Бутенко, А. Е. Колесников и Д. Н. Черкасова (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ

СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА

Государственный комите1 (23) Приоритет—

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в стабилизированном электроприводе с пониженной скоростью вращения, обеспеченной двумя электродвигателями.

Известно устройство (1) для стабилизации скорости вращения электронривода, содержащее два контура регулирования, основной и вспомогательный электродвигатели, измерительные элементы, расположенные на якорях электродвигателей, и считывающие элементы для контуров регулирования скорости.

Недостатком этого устройства является паличие влияния колебаний скорости врагцения основного электродвигателя и нелинейности характеристики момента трения на работу электропривода в целом.

Известно также устройство для стабилизации скорости вращения электропривода, содсржащее основной электродвигатель, статор которого установлен с возможностью вращения и соединен с выходным валом электропривода, вспомо ательцый электродвигатель, якорь которого жестко соединен с якорем основного электродвигателя, а статор установлен неподвижно, два контура регулирования, каждый из которых состоит из последовательно соединенных генератора импульсов заданной

2 скорости, измерителя фазового рассогласования импульсов заданной и истинной ско= рости и формирователя импульсов, выход измерителя фазового рассогласования им5 пульсов заданной и истинной скорости каждого контура через усилитель подключен к управляющей обмотке соответствуюц„его электродвигателя, измерительную систему, выходы которой подключены к вхоlo дам формирователей импульсов истинной скорости, включающую считывающий элемент и два измерительных элемента, один из которых выполнен в виде диска, снабженного дорожкой с метками и установ15 ленного на общем валу якорей основного и вспомогательного электродвигателей 12).

Данное устройство обладает следующими недостатками. Для изменения диапазона регулирования скоростей вращения

20 устройство необходимо демонтировать, чтобы установить другой измерительный элемент с новым числом меток, что сужает эксплуатационные возможности устройства, делает его нетехнологичным. Подвижные контакты, примененные в указанном устройстве для сьема информации с подвижной считывающей системы, уменьшают надежность работы устройства, создавая дополнительные помехи в информационных з0 каналах связи.

811469

fi =0И

9P

50 .55

3

Целью изобретения является повышение надежности и технологичности устройства для стабилизации скорости вращения электропривода.

Для этого считывающий элемент измерительной системы выполнен общим для контуров регулирования и установлен на неподвижном статоре вспомогательного электродвигателя, а второй измерительный элемент выполнен в виде диска с нанесенными на его поверхности. обращенной к первому измерительному элементу, дорожкой и метками, установленного на подвижном статоре основного электродвигателя, а на первом измерительном элементе выполнена дополнительная дорожка с метками, расположенная соосно дорожке второго измерительного элемента.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит контур 1 регулирования, основной электродвигатель 2 подвижным статором 3 и якорем 4, вспомогательный электродвигатель 5 с якорем 6, контур 7 регулирования, измерительный элемент 8 с дорожкой с метками 9 и дополнительной дорожкой с метками 10, измерительный элемент 11 с дорожкой с метками 12, считывающий элемент 13, установленный на неподвижном статоре 14 вспомогательного электродвигателя для контуров регулирования. Оба контура регулирования выполнены идентично и каждый из них содержит генераторы 15, 16 импульсов заданной скорости, измерители 17, 18 фазового рассогласования импульсов заданной и истинной скорости и формирователи 19, 20 импульсов и усилители 21, 22. В каждом из них измеритель фазового рассогласования импульсов заданной и истинной скорости соединен своими входами с выходом стабилизированного по частоте генератора импульсов заданной скорости и с выходом формирователя импульсов, а выход измерителя фазового рассогласования импульсов заданной и истинной скорости соединен с входом усилителя, выход которого подключен к обмотке управления соответствующего электродвигателя. Якори 4 и 6 электродвигателей жестко связаны между собой

На их общем валу установлен измерительный элемент 8, снабженный дорожками 9 и 10 с метками. Второй измерительный элемент 11, на котором имеется дорожка

12 с метками, закреплен на подвижном статоре 3.

Устройство работает следующим образом.

Считывающий элемент 13 формирует на своем выходе периодические сигналь, частота которых /, пропорциональна скорости вращения ж якорей электродвигателей и числу меток Л, на дорожке 9, т. е.

На дорожках 10 и 12 измерительных элементов 8 и 11 нанесено одинаковое число меток N>. Эти дорожки расположены соосно так, что при относительно» вращении элементов 8 и 11 происходит модуляция физического поля, оказывающего воздействие на считывающую систему 13. Этз система формирует на своем выходе сигналы с частотой f, величина которой пропорциональна алгебраической сумме скоростей вращения якоря 4 и подвижного статора 3 электродвигателя 2 и числу меток N на дорожках 10 и 12, т. с.

Ng (mi — (о ), (2) где ж — скорости вращения якоря 4 и подвижного статора 3.

Считывающий элемент 13 установлен

1:.сподвижно на статоре 14 электродвигателя 5. Выходы считывающсго элемента соединены с входами формирователей импульсов контуров регулирования. Генератор 16 вырабатывает на выходе периодические сигналы с частотой f,, Сигналы считывающего элемента, поступающие на формирователь импульсов, преобразуются в импульсные сигналы с крутым фронтом опр=деленной длительности, амплитуды и no"",ÿðíîñòè. Сигналы генератора 16 и формирователя 20 поступают на входы измерителя 18, где сравниваются между собой по фазе. Измеритель 18 вырабатывает на выходе сигнал, пропорциональный разности фаз указанных импульсов. Этот сигнал усиливается усилителем 22 и подается па обмотку управления двигателем, якорь 6 которого под действием управляющего напряжения отрабатывает имеющую место разность фаз указанных сигналов. Таким образом, скорость вращения двигателей равна

03> (3)

N(На выходе генератора 15 устанавливают частоту сигналов f>, отличную от частоты f<. Контур 1 электродвигателя 2 построен по тому же принципу, что н контур 7 электродвигателя 5. В нем сигнал с выхода считывающего элемента формируются формирователем 19. Выходные сигналы формирователя 19 сравниваются по фазе с сигналами генератора 15 в измерителе 17, сигналы которого через усилитель 21 подают на обмотку управления электродвигателем 2. В результате действия управляющего напряжения на обмотку управления электродвигателя 2 его статор 3 начнет вращаться относительно якоря 4 с угловой скоростью ю, т. е. с такой скоростью, чтобы сигналы, поступающие с выхода считывающего элемента были бы равны по частоте 1, установленной на вы811469

1 )2 (!2 f))

N (5) 10

5 ходе генератора 15. Исходя пз выражен))й (1) и (2), получим, что ) 2

f2 f1 (4) 2 11 2

При N2 равно Ni равно N относительная угловая скорость подвижного статора 3 равна

В данном устройстве регулирование относительно скорости вращения подвижного статора 3 и якоря 4 электродвигателя 2 может проводиться без демонтажа устройст- 15 ва путем изменения частоты сигналов генераторов 15 и 16. Съем сигналов с измерительных элементов осуществляется неподвижным считывающим элементом в отличии от известных устройств. Таким оо- 20 разом, надежность данного устройства значительно выше, выше и его технологические возможности.

Формула изобретения

Устройство для стабилизации скорости вращения электропривода, содержащее основной электродвигатель, статор которого установлен с возможностью вращения и зО соединен с выходным валом электропривода, вспомогательный электродвигатель, якорь которого жестко соединен с якорем основного электродвигателя, а статор ус тановлен неподвижно, два контура регулирования, каждый из которых состоит из последовательно соединенных генератора импульсов заданной скорости, измерителя б фазового рассогласования импульсов заданной и истинной скорости и формирователя импульсов, выход измерителя фазового рассогласования импульсов заданной и истинной скорости каждого конгура регулирования через усилитель подключен к управляющей обмотке соответствующего электродвигателя, измерительную систему, выходы которой подключены к входам формирователей импульсов истинной скорости, включающую считывающий элемент и два измерительных элемента, один из которь).v выполнен в виде диска, снабженного дорожкой с метками и установленного на общем валу якорей основного и вспомогательного электродвигателей, о т л и ч à 10щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и технологичности, считывающий элемент измерительной системь: вь:полнен общим для конт ров 1зег ли1)ования и установлен на неподвижном ста оре вспомогательного электродвигателя, а второй измерительный элемент выполнен в виде диска с нанесенными на его поверхности, обращенной к первому измерительному элементу, дорожкой и метками, установленного на подвижном статоре основного электродвигателя, а на первом измерительном элементе выполнена дополнительная дорожка с метками, расположенная соосно дорожке второго изме) птельного элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 498700, кл. Н 02 P 5/06, 197 .

2. Авторское свидетс IbcTB() СССР № 635587, кл. Н 02 P 5/06, 1978.

811469

1 !

Редактор Т. Петрова

Корректор h. Галахова

Заказ 2148

Подписное

Составитель В, Самохин

Тех рсд И. Пенчко

Изд..¹ 250 Тираж 749

БНИИПИ Государственного комнзета СССР по делам изобретений п открытий

113035, Москва, jI(-35, Раугпская наб., д. 4/5

Загорская типография Упрпо.зигоафиздата Мособлисполкома

П