Устройство для формирования напряжения,пропорционального углу сдвига фаз сравниваемых частот

 

Союз Советскнк

Социапнстичесхнз

Респубики

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<„924813 (6t ) Дополнительное w авт. свид-ву (22) Заявлено 01.10.80 (2l ) 2987911/24-07 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 30.04.82. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 03.05.82 (51)М. Кл.

Н 02 P 5/06

3Ьеударетеаеай кеметет

CCCP ие делам кзабретенкк и етерыткк (53) УДК621.316. . 718.5(088.8) (72) Авторы изобретения

k (г

В. Е. Быстритасий и А. П. Инешин (7) ) Заявитель

Ульяновский политехнический институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ НАПРФКЕНИЯ, ПРОПОРБИОНАЛЬНОГО УГЛУ СДВИГА ФАЗ

СРАВНИВАЕМЫХ ЧАСТОТ

Изобретение относится к электротех нике и может быть использовано. в системах автома тического регулирования.

Известно устройство, содержащее фазовый детектор (ФД) с фильтром нимвних частот на выхЬде 31 ) .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее фазовый детектор с выходным фильтром нижних частот, соединенный с ключевой схемой, частотс зависимое сопротивление (2)

Недостатком этих устройств является невысокое качество переходных процессов. Это объясняется тем, что изменение величины частотозависимого сопротивле ния при реальных изменениях частоты напряжения биений не столь значительно, как требуется для оптимальной работы канала синхронизации. В результате при сближения частот, достаточном для втя гивания двигателя в синхронизм, часть управляющего сигнала ФД шунтируется ключевой схемой и процесс синхрониза

2 пии затягивается. Отработка же возмущающего воздействия, прикладываемого, например, к электродвигателю и вызывающего неотрабатываемую системой регупирования частоту напряжения биений фазового детектора, сопровождается недостаточно эффективным шунтированием ключевой схемой входной цепи системы регулирования. Это приводит к появлению некоторой колебательной составляющей в кривой, характеризующей переходный процесс отработки возмущающих воздействий, т. е. к ухудшению качества переходных процессов.

Бель изобретения - повышение бысч родействия путем улучшения качества переходных протаессов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены выпрямитель с фильтрующим конденсатором, потенциометр, переменный рм истор и пороговый элемент, причем вход выпрямителя через частотозависимое сопротивление подкюпочен к выходу фазового

4813

5 о

2о

25 зо

35 о

3 92 детектора, а выход выпрямителя шунти,рован фильтрующим конденсатором и по- тенциометром, один иэ выводов которого непосредственно, а движок через последовательно соединенные переменный резистор и пороговый элемент соединены с управляющим входом ключевой схемы.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства.

Устройство содержит фазовый детектор 1, контролирующий фазовый сдвиг между частотой вращения электродвигателя * и опорной частотой О и ключевую схему 2, которая посредством резисторов 3 подключена к выходу фа° зового детектора. Выход ключевой схемы является одновременно и выходом уст ройства, к которому подсоединена входная цепь системы регулирования, условно показанная резистором 4. Управляющий вход ключевой схемы 2 посредством порогового элемента 5, выполненного, например, нв стабилитроне, и переменного резистора 6 подключен к -движку и одному из крайних выводов потенциометра 7. Потенциометр и подключенный параллельно с ним фильтрующий конденсатор 8 подсоединены к выходу выпрямительного моста 9, вход которого посредством час тотоэввисимого сопротивления 10 подключен к выходу фазового детектора 1, Устройство в системе автоматического регулирования частоты вращения электродвига геля работает следующим образом.

По мере разгона двигателя, когда

%о >> (*, нв выходе ФД имеет место напряжение биений относительно высокой частоты. Значительная часть этого напряжения прикладывается к выпрямителю 9, а незначительная часть падает на чвстотоэависимом сопротивлении 10.

Часть выходного напряжения выпрямителя 9, сглаженного конденсатором 8, снимается с движка потенпиометра 7. При этом движок устанавливается таким образом, чтобы при существенном различии частот * и $> напряжение, снимаемое с движка потенциометра, было бы достаточно для пробоя порогового элемента (ствбилитроне) 5. Переменный резистор 6 служит для регулировки тока управления ключевой схемы 2. В результате пробоя порогового элемента 5 по управляющей цепи ключевой схемы начинает протекать ток, схема открывается и шунтируется вход системы регулирования (резистор 4) .

Наличие резисторов 3 предотвращает при этом пропадание выходного сигнала фазового детектора.

Сближение частот Ед и 9<, осуществляемое статическим (грубым) каналом регулирования системы, сопровождается снижением частоты напряжения биений фазового детектора. В результате этого при достаточно низком значении этой частоты напряжение, снимаемое с движка потенпиометра, становится меньше уровня, задаваемого пороговым элементом. Протекание тока в управляющей цепи ключевой схемы прекращается, схема закрывается и низкочастотный сигнал устройства поступает на вход системы регулирования частоты вращения двигателя. Под действием этого сигнала двигатель втягивается в синхронизм. ° функционирование устройства при приложении к двигателю возмущающих воздействий происходит аналогичным образом.

Таким образом, введение дополнительных элементов позволяет повысить качество переходных процессов системы автоматического регулирования и повы- сить быстродействие системы.

Формула изобретения

Устройство для формирования напряжения, пропорционального угу сдвига фвэ сравниваемых частот, содержащее фазовый детектор с выходным фильтром нижних частот, соединенный с ключевой схемой, частотозввисимое сопротивление, о т— личающееся тем, что,сцелью повышения быстродействия путем улучшения качества переходных процессов, в него дополнительно введены выпрямитель с фильтрующим конденсатором, потенциометр, переменный резистор и пороговый элемент, причем вход выпрямителя через чвстотоэависимое сопротивление подклн чен к выходу фазового детектора, а выход выпрямителя шунтирован фильтрующим конденсатором и потенциометром, один иэ выводов которого непосредственно, . а движок через последовательно соединенные переменный резистор и пороговый элемент соединены с управляющим входом ключевой схемы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Системы автоматического регулирования технологических процессов.

Куйбышевское книжное издательство, 1967, с. 101 - 108.

2. Электротехника", 1978, N 12, с. 21-23.

9248 13

Составитель Ю. Воробьев

Редактор Е. Лушникова Техред >К.Кастелевнч Корректор А. ÐH HKî

Заказ 2834/72 Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж«35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г..Ужгород, ул. Проектная, 4