Электропривод постоянного тока

 

ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий электродвигатель, к я-корной обмотке которого подключен преобразователь с блоком управления, один вход блоюа управления соединен с выходом регулятора, один вход которого соединен с блоком задания, а другой вход связан с датчиком тока якоря и .с делителем напряжения,, включенным.параллельно якорной обмотке электродвигателя, отличающий с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него дополнительно введены блок запрета и последовательно соединенные формирователь временного интервала, блок памяти, блок потенциальной развязки и сумматор , выход которого соединен с регулятором , вторые входы блока памяти и сумматора соединены соответственно с делителем напряжения и с датчиком тока, второй выход формирователя временного интервала соединен с блоком запрета, выход которого соединен с блоком управления преобразователя.

„„SU„„> 121764

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ЗСЮ Н 02 P 5/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ < "вй4

Wp<<,, (21) 3623755/24 — 07 (22) 21.07.83 (46) 30.10.84. Бюл. 1Ф 40. (72) П.A. Ефремов, И.С. Зильберберг, Б.Н. Кожевников, В.В. Кротенко, А.Н. Пискарев, В.А. Синицын, В.А. Толмачев и В,С. Томасов (71) Специальное конструкторское бюро пишущих машин и Ленинградский институт точной механики и оптики (53) 621. 316. 718.5 (088. 8) (56) 1. Патент Японии Ф 50-40202, кл. Н 02 P 5/06, 1975.

2. Патент США Р 4292574, кл. Н 02 P 5/16, 1976. (54)(57) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО

ТОКА, содержащий электродвигатель, к якорной обмотке которого подключен преобразователь с блоком управления, один вход блока управления соединен с выходом регулятора, один вход которого соединен с блоком задания, а другой вход связан с датчиком тока якоря и с делителем напряжения, включенным . параллельно якорной обмотке электродвигателя, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него дополнительно введены блок запрета и последовательно соединенные формирователь временного интервала, блок памяти, блок потенциальной развязки и сумматор, выход которого соединен с регулятором, вторые входы блока памяти и сумматора соединены соответственно с депителем напряжения и с датчиком

Cg тока, второй выход формирователя временного интервала соединен с блоком

"-.àïðåòà, выход которого соединен с блоком управления преобра з ователя.

1 1121

Изобретение относится к электро-технике и может быть использовано в электроприводах механизмов, где применение двигателей с тахогенераторами затруднено или невозможно, например, в печатающих устройствах.

Известен электропривод, содержащий электродвигатель источник опорного напряжения, блок сравнения и датчик ЭДС f1j .

Недостатком известного устройства является то, что на интервале бестоковой зоны частота вращения и ЭДСуменьшается за счет .тормозного дейст вия статического, момента на валу двигателя. Это приводит к пульсации частоты вращения, которая значительно меняется с изменением бесто.ковой зоны, что снижает быстродействие электропривода. 20

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, к якорной обмотке которого подключен преобразователь с блоком управления, один вход блока управления соединен с выходом регулятора, один вход которого соединен с блоком задания, а другой вход связан с датчиком тока якоря и с делителем напряжения, включенными параллельно якорной обмотке электродвигателя f2) .

Недостатком данного устройства является то, что изменения скорости вращения вала электродвигателя посто-З5 янного тока осуществляется изменением соотношения длительности интервалов ц Тц и (1-, ц ) Т периода измерения, при принципиально прерывистом характере тока якоря электродвигателя. меньшение величины в этом случае

; риводит к сниженио жесткости механических характеристик системы широтноимпульсной преобразователь — электродвигатель. Таким образом, при малых 45 значениях величины,II > и жесткость механических характеристик, характеризуемая постоянной времени Т„„ и . быстродействие системы низки.

Цель изобретения - повышение быст- о родействия.

Поставленная цель достигается тем, что в электропривод, содержащий электродвигатель, к якорной обмотке которого подключен-преобразователь с 55 блоком управления, один вход блока управления. соединен с выходом регулятора, один вход которого соединен с

764 3 блоком задания,,а другой вход связан с датчиком тока. якоря и с делителем напряжения, включенным параллельно якорной обмотке электродвигателя, дополнительно введены блок запрета и последовательно соединенные формирователь временного интервала., блок памяти, блок потенциальной развязки и сумматор, выход которого соединен с регулятором, вторые входы блока памяти и сумматора .соединены соответственно с делителем напряжения и с дат чиком тока соответственно, второй выход формирователя временного интервала соединен с блоком запрета, выход которого соединен с блоком управления преобразователя.

На фиг. 1 представлена схема электропривода; на фиг. 2 — диаграммы поясняющие работу электропривода.

Электропривод содержит электродвигатель 1, преобразователь, выполненный на транзисторах 2 — 5, собранных по мостовой схеме, в одну диаго" наль моста включен электродвигатель

1, в другую — источник 6 питания, эмиттерно-коллекторный переход каждо. го из транзисторов 2 — 5 шунтирован соответственно диодом 7 — 10. Преобразователь имеет блок 11 управления, один вход которого соединен с выходом регулятора 12. Один вход pery12 соединен с блоком 13 задания.

Кроме того, электропривод содержит блок 14 запрета и последовательно соединенные формирователь 15 временного интервала:,: блок 16 памяти, блок 17 потенциальной развязки и сумматор 18, выход которого соединен с регулятором 12, вторые входы блока

16 памяти и сумматора 18 соединены соответственно с делителем напряжения, собранным на резисторах 19, 20 и с датчиком 21 тока.

Второй выход формирователя 15 временного интервала соединен с блоком 14 запрета,.выход которого соединен с блоком 11 управления.

Электропривод работает следующим образом.

Блок 15 генерирует импульсы напряжения постоянной дпительности

,-t1, t9- и импульсы напряжения

U, постояннои длительности t, t,, -t и с постоянным периодом сле{о дования t>-г., t<-t . Блок 11 управ" ления формирует импульсы напряжения

Ug на якоре электродвигателя 1., мо:дулированные .по ширине .и периодом

3 1121 следования t<-с,1. Соотношения между временными. параметрами импульсов выбирается таким, чтобы в интервалах

t<-t> укладывалось .несколько периодов-t -tg. Относительная дли;тельность,g (t7-t ) /(t7-th) им.пульсов напряжения "находится в qpeделах 0,85-0,95, а относительная длительность пауз — 1 -)ц= „ = 0,15.0,05.

Относительная продолжительность и полярность- импульсов. на интервале

t -t определяется величиной. и зна7 ком управляющего сигнала регулятора

12 скорости.

В интервалы С -t<, t -t7 все тран:зисторы 2 — 5 выходного каскада ,широтно-импульсного преобразователя

:по сигналу с блока 14 запрета закрыты. Начиная с момента и или С7, ток якоря Iq электродвигателя 1 начинает уменьшаться, замыкаясь через диоды

7 - 10 и источник 6 питания, достигая к моменту. t,(t<) нулевого значения.

Затем в бестоковом интервале и -t, ;(t>-t7) формирователем 15 формируется

1времейного интервала напряжение U „, которое разрешает блоку 16 памяти производить измерение ЭДС и ее запоминание. За .время t t2 (t> t p) HsMB З0 ряется и запоминается ЭДС якоря элект.родвигателя 1 в блоке 16 памяти и через блок 17 потенциальной развязки передается весь последукщий интервал времени. t7-t на первый вход сумматора 18, йа второй вход которого подается сигнал с датчика 21 тока.

764 4

За вРемя з t< (t9 t7) в течение которого транзисторы 2 — 5 выходного

1 каскада широтно-импульсного преобразователя закрыты, имеет место уменьшение ЭДС вращения со скоростью, зависящей от статического момента нагрузки. Следовательно, сигнал на выходе блока 17, соответствует мини,мальному. за весь период <> tg (t t7) значению ЭДС вращения и тем больше отличается от среднего значения ЭДС

sa период, чем больше момент статической нагрузки на валу двигателя.

Сигнал, поступающий с датчика 21 ,тока на второй вход сумматора 18, суммируется с сигналом на выходе блока 17 и компенсирует ошибку в измерении частоты вращения электродвигателя 1 на интервале tz t (tq t7) j обусловленную действием статического момента нагрузки на валу двигателя на последующем. интервале -С

Таким образом, на выходе сумматора

18 воестанавливается среднее значение напряжения за период t7 tg, пропорциональное частоте вращения электродвигателя 1, причем характеристики такого датчика скорости практически не зависят от токового режима двигателя.

Таким образом, предлагаемый электропривод позволяет получить маломеняющуюся во всем диапазоне регулирования частоты вращения высокую жесткость механических характеристик, обеспечивая при этом хорошее быстродействие системы.

1121764

Составитель И. Кряхтунова

Редактор И. Ковальчук Техред Т„Фанта . Корректор В. Синицкая

Заказ 7994/42 Тираж ббб 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