Устройство для широтно-частотного управления асинхронным двухфазным электродвигателем

 

Изобретение относится к электротехнике . Целью изобретения является расширение функциональных возможностей . Указанная цепь достигается введением в устройство для широтно-частотного управления асинхронным двухфазным электродвигателем управляемого по длительности делителя 7 частоты, организукидего подключение выхода задающего генератора 1 к первым входам блоков 2 и 3 широтной модуляции. В результате обеспечивается как частотное, так и широтноимпульсное управление асинхронным двухфазным электродвигателем (АД) 6, расширение диапазона регулирования частоты вращения АД 6,уменьшение влияния гармоник, отличных от основной, на работу АД 6. 2 ил. сл со tsD СЛ о СЛ СЛ гч Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН я) 4 Н 02 P 7/42 л...„

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ".;Н AST0PCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ у Ьi

t (61) 1277348 (21) 4016277/24-07 (22) 04,02.86 (46) 23.07.87. Бюл, У 27

{72) В.И,Гостев и В.Ф.Сватов ($3) 62-83:621.313.323 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1277348, кл. Н 02 P 7/42, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ШИРОТНО-ЧАСТОТНОГО УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ ДВУХФАЗ-

НЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является расширение функциональных возмо>кностей. Указанная цель достигается

„„Я0„„1325655 A 2 введением в устройство для широтно-частотного управления асинхронным двухфазным электродвигателем управляемого по длительности делителя 7 частоты, организующего подключение выхода задающего генератора к первым входам блоков 2 и 3 широтной модуляции. В результате обеспечивается как частотное, так и широтноимпульсное управление асинхронным двухфазным электродвигателем (АД ) 6, расширение диапазона регулирования частоты вращения АД б,уменьшение влияния гармоник, отличных от основной, на работу АД 6. 2 ил.

1325655

Изобретение относится к электротехнике, может быть использовано для частотно-широтно-импульсного управления электроприводами с асинхронным двухфазным . электродвигателем

5 и является усовершенствованием устройства по авт.св. У 1277348.

Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей за счет обеспечения как частотного, так и широтно-импульсного управления .

На фиг.1 изображена блок-схема устройства для широтно-частотного управления асинхронным двухфазным электродвигателем; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство для широтно-частотного управления асинхронным двухфазным двигателем содержит задающий генератор 1, первый 2 и второй 3 блоки широтной модуляции, первый 4 и второй

5 ключевые усилители, подключенные соответственно к обмотке возбуждения 28 и обмотке управления асинхронного двухфазного электродвигателя 6, первый 7 и второй 8 управляемые делите" ли частоты, Т-триггер 9 и коммутатор 10.

Выход задающего генератора 1 соединен со счетными входами управляемых делителей 7 и 8 частоты. Выход управляемого делителя 7 частоты соеI динен с первыми входами блоков 2 и 3 широтной модуляции, выход управляемого делителя 8 частоты соединен с вторыми входами блоков 2 и 3 широтной модуляции и с входом Т-триггера

9, прямой и инверсный выходы которого 10 соединены с третьими входами блоков

2 и 3 широтной модуляции, выходы первого блока 2 широтной модуляции подключены к входам первого ключевого усилителя 4, а выходы второго блока

3 широтной модуляции подключены к входам коммутатора 10, выходы которого соединены с входами второго ключевого усилителя 5.

Каждый из блоков 2 и 3 широтной модуляции содержит Т-триггер 11 три логических элемента И 12 — 14, два BS-триггера 15 и 16, дешифратор

17 и счетчик 18. Счетный вход счетчика 18 образует первый вход блоков

2 и 3 широтной модуляции, объединенные первые входы первого и второго логических элементов И 12 и 13 образуют второй вход блоков 2 и 3 широтной модуляции, .а вход Т-триггера l l является .третьим входом блоков 2 и 3 широтной модуляции. Прямой и инверсный выходы Т-триггера 11 соединены с вторыми входами соответственно первого и второго логических элементов

И 12 и 13, третьи входы которых объединены и подключены к первому выходу дешифратора 17. Второй выход детифратора 17 соединен с объединенными B-входами первого и второго BSтриггеров 15 и 16, S-входы которых подключены к выходам соответственно первого и второго логических элементов И 12 и 13. Инверсные выходы обоих .BS-триггеров 15 и 16 соединены с входами третьего логического элемента И 14, выход которого соединен с входом установки в "0" счетчика 18, Выходы счетчика 18 подключены к входам дешифратора 17. Прямые выходы первого и второго НБ-триггеров 15 и

16 образуют выходы блоков 2 и 3 ши > ротной модуляции.

Устройство работает следующим образом.

Задакнций генератор 1 вырабатывает импульсы, частота которых равна (фиг,2а,а) с 4 К ма«с ° гдето — максимальная частота напряже"

Макс ния на обмотках асинхронного электродвигателя 6", К вЂ” целое число (K>r 1).

Значения и и К выбираются исходя из требуемого диапазона и дискретности регулирования частоты вращения электродвигателя. Эти импульсы поступают на счетные входы первого 7 и второго 8 управляемых делителей частоты, коэффициент деления которых определяется соответственно значениями цифровых кодов регулирования длительности 19 и частоты 20 импульсного напряжения, питающего обмотки стато,ра электродвигателя.

Значения цифровых кодов 19 и 20 регулирования, присутствующих на управляющих входах первого 7 и второго управляемых, целителей частоты, соответствуют требуемой скорости и моменту электродвигателя.

С выхода второго управляемого делителя 8 частоты (фиг,2,6) импульсная последовательность поступает на вход Т-триггера 9, который осущест1325655 аияет поочередное переключение Ттриггеров 11 в блоках 2 и 3 широтной модуляции (фиг,2,в,г,д,е). В исходном состоянии на прямых выходах КЯ-триггеров 15 и 16 присутствует уровень логического "0, а с их инверсных выходов уровни логической "1" поступают на входы третьего логического элемента И 14. При этом уровень логической "1" с выхода элемента И 14 10 установит на выходы счетчика 18 в состояние логического "О", что приведет к появлению на первом выходе дешифратора 17 сигнала логической "1" который открывает по третьим выходам 15 первый и второй логические элементы

И 12 и 13.

При совпадении сигнала с выхода второго управляемого делителя 8 частоты с сигналом на прямом выходе Т- 20 триггера 11 на выходе первого логического элемента И 12 формируется сигнал логической "1", который установит первый RS-триггер 15 в состояние логической "1" на прямом выходе 25 (логического "0" на инверсном выходе, фиг.2,з,и) . При этом на выходе третьего логического элемента И 14.формируется сигнал логического "0", снимающий запрет с входа установки в "О" 30 счетчика 18, который начинает осуществлять подсчет импульсов, поступающих с выхода первого управляемого делителя 7 частоты. Период следования этих импульсов (фиг,2,ж,м) в зависи- 35 мости от значения кода регулирования

19 изменяется, что сказывается на времени заполнения счетчика 18, в течение которого на прямом выходе первого RS-триггера 15 будет присутство-40 вать сигнал логической "1" (фиг.2,s, н), Кличество накапливаемых в счетчике 18 входных импульсов фиксировано и после прихода последнего на его выходе образуется цифровой код, вызывающий появление сигнала логической

"1 на втором выходе дешифратора

17, который возвращает лервый RSтриггер 15 в исходное состояние (логический "0" на прямом выходе) . Одновременно с этим формируется сигнал логической "1" на выходе третьего элемента И 14, устанавливающий счет= 5 чик 18 в нулевое состояние.

При совпадении сигнала с выхода второго управляемого делителя 8 частоты с сигналом на инверсном выходе

Т вЂ” триггера i 1, на выходе второго логического элемента И 13 формируется сигнал логической "1, который переведет второй RS-триггер 16 в состояние логической "1 на прямом выходе.

При этом аналогично описанному ранее сигнал логического "О" с выхода третьего логического элемента И 14 снимает запрет на счет со счетчика

18, и после окончания счета сигнал логической i" с второго выхода дешифратора 17 верчет второй RS-триггер в состояние логического "0, Таким образом, изменяя коэффициенты деления первого 7 и второго S управляемых делителей частоты, в соответствии со значениями кодов регулирования длительности 19 и частоты 20 сигналов управления (требуемой скорости и момента электродвигателя) осуществляется частотно-широтно-импульсное управление величиной амплитуды основной гармоники питающего обмотки статора напряжения.

Сформированные таким образом сигнал управления регулируемой длительности и частоты с выходов первого и второго RS-триггеров 15 и 16 поступают на первый ключевой усилитель 4 непосредственно и на второй ключевой усилитель 5 через коммутатор 10.

Первый 4 и второй 5 кл!очевые;".;.-;:.-:те-; ли осуществляют формирование и усиление по мощности разнополярных импульсов, .которые затем непосредственно запитывают обмотки возбуждения и управления асинхронного двухфазного двигателя Ь (фиг.2,к,л). Для обеспечения реверсирования электродвигателя необходимо с помощью коммутатора 10 под действием сигнала 21 управления изменить очередность следования управляющих импульсов на входы второго ключевого усилителя 5. !

Таким образом, введение в устройство дополнительного управления де- лителя частоты позволяет осуществлять

s pополнении к частотному широтноимпульсное регулирование ско1=:огп= и момента электродвигателя, что дает возможность построить более сложные системы с цифровой коррекцией величины напряжения, питающего обмотки статора электродвигателя, благодаря наличию дополнительного канала — широтно-импульсного регулирования, расширить диапазон линейного регулирования за счет более низких скорос1325655

Составитель А.Головченко

Техред Л.Сердюкова

Редактор Г,Гербер

Корректор .Репко

Заказ 3122/53

Тираж 659

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

5 тей путем двухзонного регулирования: частотное до частоты, соответствующей нижней механической характеристике при номинальном моменте нагрузки, а дальше — широтно-импульсное, за счет цифровой коррекции длительности управляющих импульсов регулировать частоту вращения вала электродвигателя как вверх, так и вниз относительно заданной; осуществляя широтноимпульсное регулирование как в канале обмотки управления, так и в канале обмотки возбуждения пропорционально изменению кода 20 регулирования частоты, существенно уменьшить отрицательное влияние гармоник, отличных от основной (кратных трем). В этих целях значения кода 19 регулирования длительности управляющих им— пульсов подбирают такими, чтобы для питания обмоток статора электродвигателя поступали разнополярные импульсы длительностью 2/37, а пауза между ними составляла tJ/3 (фиг.2,п).

Формула изобретения

Устройство для широтно-частотного управления асинхронным двухфазным электродвигателем по авт, св.11 1277348, отличающееся тем,что, с целью расширения функциональных воэможностей за счет обеспечения как частотного, так и широтно-импульсного управления, введен второй управляемый по длительности делитель часто" ты, обеспечивающий указанное подключение задающего генератора к первым входам блоков широтной модуляции.