Устройство для регулирования скорости электродвигателя постоянного тока

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 140781 (21) 3317998/24-07 ($$ } M. Кп.з с присоединением заявки №

Н 02 P 5/06

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубли ковано 2 31 2 8 2, Бюллетень ¹ 4 7 (53} УДК 621. 316. 718. . 5 (088. 8) Дата .опубликования описания 251? 82 к

Л.Н.- Рассудов, С.П. Ковалев и В,й. ВодовоЪбв-,-.

::а

4 .,<":.„", е д j.

Ленинградский ордена Ленина элеЪФрсцеМЙИ аед ий титут нм. В.И. ульянова (ileeit e (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

I (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение бтносится к электроФтехнике и может найти применение в системах автоматизации станков, роботов и технологических установок, оснащенных регулируемым электроприводом.

Известно устройство для регулирования скорости электродвигателя постоянного тока, построенное на аналоговых регуляторах по принципу подчиненного регулирования, содержащее блок задания и последовательно сое-. диненные распределитель импульсов, вентильный преобразователь с датчиком тока и электродвигатель с датчиком скорости P1).

Однако. это устройство характеризуется малым быстродействием вслед ствие запаздывания, вносимого подчи неннычи контурами.

Наиболее близким к изобретению является устройство для регулирования скорости электродвигателя посто янного тока, содержащее последовательно соединенные блок задания, первый коммутатор, вычислительный блок, второй коммутатор, преобразователь код-импульс, распределитель импуль сов, вентильный преобразователь, включенный в якорную цепь электродвигателя, дискретный датчик тока и дискретный датчик скорости, подключенный через первый коммутатор к второму входу вычислительного блока, а также третий коммутатор и блок синхронизации, объединенный с управляющим входом второго коммутатора и тактовым входом преобразователя код-импульс $2), I

Р Однако известное устройство, построенное на дискретных элементах с применением средств вычислительной техники, не обеспечивает высокого быстродействия поскольку процесс формирования кода среднего эначения тока в дискретном датчике аока задерживает поступление информации в вычислительный блок по крайней мере на один период коммутации вентилей,, а также из-за необходимости обрабатывать большой объем информации о состоянии контуров скорости и тока для вычисления ошибок и формирования по ним управляющих воздействий, в вычислительном блоке не удается получить управляющий сигнал за один период коммутации вентилей преобразователя.

Белью изобретения является повышение быстродействия.

983954

Поставленная цель достигается тем что в устройство дополнительно введены схема совпадения и счетчик, импульсный вход которого объединен с блоком синхронизации, третьим входом вычислительного блока, управляющим входом первого коммутатора и через третий коммутатор — с тактовым входом распределителя импульсов, причем выход счетчика подключен к первому входу схемы совпадения, а управляющий вход его подключен к датчику тока и второму входу схемы совпадения, выход которой соединен с управляющим входом третьего коммутатора.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство для регулирования скорости электродвигателя постоянного тока содержит последовательно соединенные блок 1 задания, первый коммутатор 2, вычислительный блок 3, второй коммутатор 4, преобРазователь

5 код-импульс, распределитель б импульсов, вентильный преобразователь

7, включенный в якорную цепь электродвигателя 8, дискретный датчик 9 25 тока и дискретный датчик 10 скорости, подключенный через первый коммутатор 2 к второму входу вычислительного блока 3, а также третий коммутатор 11 и блок.12 синхронизации, 3Q объединенный с управляющим входом второго коммутатора 4 и тактовым входом преобразователя 5 код-импульс, схему 13 совпадения и счетчик 14, импульсный вход которого объединен 35 с блоком 12 синхронизации, третьим входом вычислительного блока 3, управляющим входом вычислительного блока 3, управляющим входом первого коммутатора 2 и через третий комму- 4р татор 11 — с тактовым входом распределителя б импульсов, причем выход счетчика 14 подключен к первому входу схемы 13 совпадения, а управляющий вход его подключен к датчику 9 45 тока и второму входу схемы 13 совпадения, выход которой соединен с управляющим входом третьего коммутатора 11.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии коммутаторы

2 и 4 разомкнуты, а коммутатор 11 замкнут. В моменты естественной коммутации вентильного преобразователя .55

7, выявляемые блоком синхронизации

12, на выходе этого блока формируется импульс, который замыкает коммутаторы 2 и 4. При этом из блока 1 задания и с дискретного датчика 10 6О скорости через первый коммутатор 2 вводят коды заданной и фактической скорости электродвигателя 8. 3а период между двумя синхронизирующими импульсами в вычислительном блоке

3 формируется код угла зажигания вентилей, который в момент очередного считывания информации через второй коммутатор 4 поступает на преобразователь 5 код-импульс-. В преобразователе 5 код преобразуется в импульс напряжения, сдвинутый от точки естественной комм,тации вентилей на время, пропорциональное поступившему коду. Импульс направляется распределителем б на соответствующий вентиль преобразователя 7 ° Вентильный преобразователь 7 управляет скоростью электродвигателя 8.

В момент пуска и под влиянием возмущений со стороны нагрузки ток двигателя 8 может, превысить его номинальную величину. Любой стандартный электродвигатель допускает кратковременное превышение тока сверх номинального, причем кратность и длительность этого превышения жестко регламентированы паспортными данны- ми машины. При перегрузке в датчике 9 тока формируется код, соответствующий величине отклонения тока от номинала, который вводится в схему 13 совпадения. Одновременно первый же им пульс превышения разрешает запись синхроимпульсов, поступающих в счетчик

14 по импульсному входу.

Синхроимпульсы блока 12 синхронизации, заполняя счетчик 14, формируют на его выходе обратный код числа поступивших импульсов. В схеме 13 совпадения сравнивается прямой код датчика тока с обратным кодом счетчика 14. При их совпадении на выходе схемы 13 совпадения формируется сигнал. Емкость счетчика 14 и уставка датчика 9 тока соответствуют допустимой длительности и кратности перегрузки электродвигателя и неизменны для каждой конкретной схемы. Перегрузка свыше максимально допустимого предела вызывает мгновенное открывание схемы 13 совпадения, тогда как кратковременные незначительные всплески тока не приводят к ее открыванию.

Сигнал со схемы 13 совпадения раз-: мыкает третий коммутатор 11, препят.ствуя прохождению очередного синхроимпульса на тактовый вход распределителя б импульсов. В результате, несмотря на наличие сигнала на выходе преобразователя 5 код-импульс, оче редной вентиль преобразователя 7 не открывается, что приводит к падению тока в якорной цепи электродвигателя 8. Схема 13 совпадейия остается открытой до тех пор, пока ток не упадет ниже номинала, только после этого сигнал с датчика 9 тока закроет и установит в нуль счетчик 14 и система возббновит работу в режиме регулирования скорости.

983954

Формула изобретения

15, Составитель М. Кряхтунова

Редактор Л. Филиппова ТехредМ.Гергель КорректорМ. Демчик

Заказ 995 71 Тираж 2 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Повышение быстродействия системы ведет к улучшению качества выполняемых электродвигателем операций и сокращению времени их выполнения.

Устройство для регулирования скорости электродвигателя постоянного тока, содержащее последовательно соединенные блок задания, первый коммутатор, вычислительный блок, второй коммутатор, преобразователь код-импульс, распределитель импульсов, вентильный преобразователь, включенный в якорную цепь электродвигателя, дискретный датчик тока и дискретный датчик скорости, подключенный через первый коммутатор к второму входу вычислительного бло-. ка, а также третий коммутатор и блок синхронизации, объединенный с управляющим входом втоРого коммутатора 4и тактовым входом преобразователя код-импульс, о т л и ч а ю щ е-. е с я тем, что, с целью повышения быстродействия в него дополнительно введены схема совпадения и счетчик, импульсный вход которого объединей с блоком синхронизации, третьим входом вычислительного блока, управляющим входом первого коммутатора и через третий коммутатор — с тактовым входом распределителя импульсов, причем выход счетчика подключен к первому входу схемы совпадения, а управляющий вход его подключен к датчику тока и второму входу схемы совпадения, выход которой соединен с .управляющим входом третьего коммутатора, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка ФРГ 9 .2802224, кл. Н 02 P 5/06, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 738080, км. Н 02 Р 5/06, 1980.