Электропривод постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть испольэовано для управления электродвигателем постоянного тока. Целью изобретения является увеличение быстродействия, ста% бильности характеристик и упрочение. Электропривод содержит частотно-фазовый дискр 01натор 3, «ходы которо-, го подключены к генератору задамцей частоты 4 и датчику скорости,вращения 2. Частотно-фазовый дискртяиатор 3 содержит четыре триггера 10-13, два элемента ИЛИ 14, 15 и два элемента И 16, 17. В данном устройстве структура частотно-фазового дискрими - натора 3 обеспечивает выявление ка1 величины, так и знака фазового рас согласования частотных сигналов Сдающего генератора 4 и датчика скорости, 2. 1 ип.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1% (11) (и) 4 Н 02 P 5/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4175485/24-07 (22) 05.01.87 (46) 23. 07. 88. Бюл. Ф 27 (71) Ивановский энергетический институт им. В.И. Ленина (72) М.В. Фалеев и А.Н. Ширяев (53) 621. 316. 718.5.088 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 771834, кл. Н 02 P 5/06, 1980.

Авторское свидетельство СССР

У 928575, кл. Н 02 P 5/06, 1982. (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления электродвигателем постоянного тока. Целью изобретения является увеличение быстродействия, ста бильности характеристик и упрсицвние.

Электропривод содержит частотно-фазовый дискржинатор 3, входы которо-„ го подключены к генератору задающей частоты 4 и датчику скорости.вращения 2. Частотно-фазовый дискримииа" тор 3 содержит четыре триггера 10-13, два элемента ИЛИ 14, 15 и два элемента И 16, 17. В данном устройстве структура частотно-фазового дискриии натора 3 обеспечивает выявление как величины, так и знака фазового рас» согласования частотных сигналов задающего генератора 4 и датчика скорости, 2. 1 ип.

1411910

Изобретение относится к электротЕхнике и может бьгть использовано в э »ектроприводах постоянного тока.

Цель изобретения — увеличение быст5 ррпействия и стабильности характерист »к и упрощение.

На чертеже приведена схема электроивода., Электропривод постоянного тока со- 1р держит электродвигатель t, с валом которого связан датчик 2 скорости в ащения, выход которого соединен с в одом импульсного частотно-фазового скриминатора 3, к второму входу 15 к торого подключен генератор 4 эадаюй частоты. Выходы частотно-фазового скрииинатора соединены с модулируюм и реверсирующим входами силового еабразователя 5, выполненного по стовой схеме на транзисторах 6-9, диагональ которого включен электроцвигатель 1.

Частотно- азовый дискриминатор соо-25 трит из триггеров 10-13, элементов

И 1И 14 и 15, элементов И 16 и 17, п ичем счетные входы триггеров 10 и

12 соединены с генератором 4 задаюй частоты. Выход триггера 10 связан 3р

cl информационным входом триггера 13

-»

a первым входом элемента ИЛИ 15, вто" рой вход которого подключен к выходу ( риггера 13 и первому входу элемента

17, е выход соединен с инрориндион»1ь»м входом триггера 11, счетный вход которого связан с выходом датчика скорости 2 и счетныи входом триггера 13, 1ход установки которогосоединен с выМодом элемента И 17 и входом установ ки триггера 12. Выход триггера 11 подКлючен к информационному входу тригге11а 12 и первому входу элемента ИЛИ l4 второй вход которого соединен с

Выходом триггера 1 2 и BTopb»M вхОдом 45 .»лемента И 17, а выход связан с информационныи входом триггера 10. Вход

« броса последнего соединен с входом выброса триггера 11 и выходом элемента

Н 16 входы которого подключены к выУ

: одам триггеров 10 и 11 Выходы триггеров 12 и 13, являющиеся выходами частотно-фазового дискриминатора 3, соединены с модулирующим и реверсируЬщим входами силового преобразовате»

;Вя 5.

Электропривод работает следующим

«»»бразом.

Частота выходного сигнала датчика

2 f скорости вращения электродвигателя 1 определяется зависимостью

fe1» где f — опорная частота, подаваемая в обмотки питания датчика 2;

f — частота вращения, пропорциональная скорости вращения электродвигателя 1;

»г= 1 1 - коэффициент, знак которого определяется направлением вращения вала электродвигателя 1.

Такой закон изменения частоты вью. ходного сигнала датчика 2 скорости обеспечивает высокую частоту поступления информации о положении вала электродвигателя 1 и его скорости в частотно-фазовый дискриминатор 3 и малое запаздывание системы. Это позволяет получить широкий (до 10000:1) диапазон регулирования скорости вращения электродвигателя 1.

Структура частотно-фазового дискриминатора 3 обеспечивает выявление как величины, так и знака фазового рарассогласования частотных сигналов задающего генератора 4 и датчика 2 скорости. В случае равенства этих частот и отставания импульса датчика 2 от импульса частоты задающего генератора 4 на первом выходе дискриии» натора 3 присутствует широтно-импульс- . ный сигнал с частотой задающего генератора 4 и относительной длительностью

Определяемой как з,« г 4

Ю

3,« Т

4.

ГдЕ с 4 МОМЕНТЫ ПрИХОда ИИПуЛЬ сов с датчика 2 и генератора 4, причем с

Т вЂ” период частоты задающего генератора 4.

На втором выходе частотно-фазового дискриминатора 3 присутствует нулевой сигнал.

Выходы частотно-фазового дискриминатора 3 соединены с модулирующим и,> реверсирующим входами силового преобразователя 5, причем единичный сигнал на этих входах открывает транзисторы б z» 8, а нулевой — транзисторы 7 и 9. Следовательно, при t > t4 постоянно открыт транзистор 9 и в течение действия широтно-импульсного сигнала

1411910 напряжение источника питания прикладывается к электродвигателю 1 через транзисторы 6 и 9.

При изменении наложения импульса датчика 2 таким образом, что он начинает опережать импульс задающего генератора 4, широтно-импульсный сигнал с периодом Т z возникает на втором выходе дискриминатора 3. Его относите- ip льиая длительность 11 определяется как

t -ty

Т ф

При этом на первом выходе дискрими. натора 3 устанавливается нулевой потенциал, при котором открывается транзистор 7 силового преобразовате-ля 5. В течение действия широтно-им2( пульсного сигнала напряжение питания прикладывается к электродвигателю 1 через транзисторы 7 и 8 силового преобразователя 5. Напряжение на якоре электродвигателя 1 меняет свой знак.

Таким образом, применение частотно-фазового дискриминатора указанной структуры обеспечивает изменение знака напряжения на якоре электродвигателя без дополнительных элементов (фильтров, пороговых элементов, логических блоков). Этим устраняется . необходимость специального эадатчика направления вращения вала электродвигателя- 1. Изменение направления вра- ЗЦ щения электродвигателя 1 достигается изменением соотношения частот задающего генератора 4 f и опорной частоты питания датчика 2 1,. Если f4 > f то направление вращения левое, в про- 4О тивном случае — правое.

При неравенстве входных частот дискриминатор 3 переходит в режим частотного сравнения сигналов, характеризуемый следующими соотношениями:

I при г >

01 при fy(f2

50 °

Электропривод прост по конструкции, не содержит аналоговых и настраиваемых элементов.

Формула изобретения

Электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, подклю ченный к транзисторному мостовому преобразователю, генератор задающей частоты, датчик скорости и частотнофазовый дискриминатор, первый и вто рой входы которого соединены с выходами соответственно датчика скорости и генератора задающей частоты, отличающийся тем, что, с целью увеличения быстродействия, стабильности характеристик и упрощения частотно-фазовый дискриминатор

1 содержит четыре триггера, два элемента И и два элемента ИЛИ, причем выход генератора задающей частоты соединен со счетными входами первого и второго триггеров, выход датчика скорости соединен со счетными входами третьего и четвертого тригге ров, информационные входы первого и третьего триггеров подключены к выхо дам соответственно первого и второго элементов ИЛИ, а установочные входы соединены с выходом первого элемента

И, выход первого триггера подключен к первому входу первого элемента И, к информационному входу четвертого триггера и первому входу второго элемента

ИЛИ, выход третьего триггера подключен к второму входу второго элемента

И, к информационному входу второго триггера и первому входу первого эле" мента ИЛИ, установочные входы первого и четвертого триггеров соединены с выходом второго элемента И, выход второго триггера подключен к модулирующему входу преобразователя, к второму входу первого элемента ИЛИ и первому входу второго элемента И, выход четвертого триггера подключен к реверсирующему входу преобразователя, к второму входу второго элемента ИЛИ и второму входу второго элемента И.