Электропривод

 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для прецизионной стабилизации скорости механизмов с упругими связями. Цель изобретения упрощение конструкции. Электропривод содержит фазовый 3 и частотный 11 дискриминаторы одни входы которых подключены к импульсному датчику 10 скорости, жестко связанному с валом электродвигателя 9, а другие входы - к выходу устройства 2 формирова ния задающих импульсов В электроприводе имеются грубый и точный каналы позиционирования, для функционирования которых используются фазовый 3 и частотный 11 дискриминаторы, включение которых обеспечивается логическим элементом 12. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1695477 А) (st)s Н 02 Р 5/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4630130/07 (22) 04,03.89 (46) 30,11.91. Бюл. ¹ 44 (72) А.В. Попов и О.И. Суржко (53) 621.316.718.5 (088;8) (56) Электротехника, 1967, ¹ 12, рис. 1, с, 1-5.

Авторское свидетельство СССР № 1394386, кл. Н 02 Р 6/06, 1986. (54) ЭЛ1-.КТРОПРИВОД (57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для прецизионной стабилизации скорости механизмов с упругими связями. Цель изобретения — упрощение конструкции. Электропривод содержит фазовый 3 и частотный 11 дискриминаторы, одни входы которых подключены к импульсному датчику 10 скорости, жестко связанному с валом электродвигателя 9, а другие входы — к выходу устройства 2 формирова. ния задающих импульсов. В электроприводе имеются грубый и точный каналы позиционирования, для функционирования которых используются фазовый 3 и частотный 11 дискриминаторы, включение -которых обеспечивается логическим элементом

12. 1 ил.

1695477

Изобретение относится к автоматическому регулированию и предназначено для прецизионной стабилизации скорости механизмом с упругими связями.

Цель изобретения — упрощение конструкции системы.

На чертеже изображена функциональная схема электропривода, Электропривод содержит последовательно соединенные генератор 1 эталонной частоты, устройство 2 формирования задающих импульсов, фазовый дискриминатор

3, размыкающий ключ 4, запоминающее устройство 5, элемент 6 сравнения, регулятор

7 скорости, блок 8 управления электродвигателем, электродвигатель 9, импульсный датчик 10 скорости, выход которого соединен с вторыми входами фазового дискриминатора 3 и частотного дискриминатора 11, выход которого соединен с вторым входом реГулятора 7 скорости и первым входом Iloгического элемента 12, втОрОй вход которого соединен с выходом элемента 6 сравнения, а выход логического элемента l2 соединен с вторым входом размыкающего ключа 4, входом соединенного одновременно со вторым входом элемента 6 сравнения, выход генератора 1 эталонной частоты соединен с третьим входом фазового дискриминатора 3, при этом первые входы фазового дискриминатора 3 и частотного дискриминатора 11 соединены.

Электропривод работает следующим образом. устройство 2 формирования заДающих импульсов формирует в соответствии с заданной скоростью из последовательности импульсОв зталОнной частоты fo, поступающей с генератора эталонной частоты 1, последовательность импульсов частоты задания f . Последовательности импульсов (Ластоты заданиЯ f3 и чаСтоты ИмпульСнОГО датчика 10 скорости f(поступают на входы фазовоГО Дискриминатора 3 и частотнОГО .дискриминатора 11.

ФазОВый дискриминатор 3, на вход которого также поступает последовательность импульсов эталонной частоты !О, формирует сигнал U(p, прспорциональный текущему фазовому сдвигу на интервале

Т = 1/fg кажДОГО импульса, поступающего с импульсного датчика 10 скорости, относительно каждого импульса, поступающего с устройства 2 формирования задающих импульсов 2.

Частотный дискриминатор 11 формирует сигнал U пропорциональный разности частот Дт- f — fT, а следовательно, и ошибке по скорости, т. е. и к1Д .

Сигнал 03ц поступает на вход регулятора 7 скорости и вход логического элемента

5 12, на другой вход которого поступает также сигнал с выхода элемента 6 сравнения

},3(Р = К2 ЛО„.

10 Логический элемент 12 построен таким образом, что при ! U >1> I:= К3 A((3„ или

l U» l > f2 = КрДU„ где Aced» — полоса захвата управления системой точным каналом:

ДО (= 0,5  — линейная зона характеристики фазового дискриминатора 3, на его выходе формируется сигнал, замыка20 ющий ключ 4, При} ".3(,) }(Г(И } t»(I(× }-Е2 на выходе логического элемента 12 формируется сигнал. размыкающий ключ 4. Таким образом, при },„}) Е, ключ 4 замкнут и сигнал U4 с вывода дискриминатора 3 поступает на вход запоминающего устройства

5 и воспроизводится на его выходе, т. е. при

30 этом Uaó=Uч, где Ugy — сигHBfl на выходе запоминающего устройства 5.

Сигнал U< с выхода дискриминатора 3 и сигнал с выхода запоминающего устройства 5 поступают на входы элемента 6 сравнения, на выходе которого формируется сигнал

ДОу= Uч - U3y.

Этот сигнал поступает на вход регулято40 ра 7 скорости и вход логического элемента

12.

Таким образом, при значительной ошибке в скорости, т; е. при пуске или торможении, когда выполняется условие

lUI3I„l > к1,ключ 4 замкнут и формируются сигналы:

ОЗУ = 0(I(>

u„=-u -u,„„--о, 50 Следовательно, на входе р уля Ора 7 скорости только сигнал U> ф 0 и регулятор 7 скорости формирует на выходе сигнал

О - f(Да ), определяемый заложенным в регуляторе 7 скорости законом управления, Этот сигнал поступает на вход блока 8 управления электродвигателем и реализуется работа грубого канала, т. е, управление по ошибке скорости электропривода.

1 бе,477

При достижении в процессе разгона или торможения скрестности заданной скорости, т. е. при выполнении условий (Од .> ((я! ключ 4 размыкается, так как в этот момент соблюдается и условие 5

IU Q= 0 Fz,при этом на выходе запоминающего устройства 5 фиксируется значение сигнала 0 у = 0„*, соответствующее значению сигнала и в момент размыкания ключа 4. 10

Пусть, например, эта ситуация произошла при разгоне электропривода. Тогда в момент замыкания ключа 4 Ла > 0 и сиг нал далее меняется в сторону увеличения.

При этом формируются сигналы: 15

Uay = Цр

hu„=-u, u.,„=0,,-u* > 0.

Здесь полагаем, что ЛО (< ЛО,, Следовательно, на вход регулятора 7 скооости поступают сигналы 0, 4 0 и Ж3ф - 0 и регулятор 7 скорости формирует на выходе сигнал

U = 1(ЛО, Ли ), 25 т. е. система переходит на реализацию точного канала, заключающегося в ликвидации ошибки ЛО, а следовательно, и стабилизации фазового сдвига между импульсами задающего сигнала и импульсами, поступающими с датчика 10 скорости. При этом в любой момент включения точного канала при Лв > 0 будет ЛО > 0 и, следовательно. неоднозначности в формируемом сигнале управления нет, а управление всегда. вырабатывается таким, что ликвидируется ошибка по скорости.

Если включение точного канала произошло в момент, близкий к окончанию периода фазы. то до окончания периода фазы ошибка по скорости не успевает ликвидироваться, а сигнал 0< при Ьв > 0 скачком изменится от+ 0,5В до - 0,5В. В этом случае формируют следующие сигналы:

Uçó= 0+

AUy=0q -Оэу=uq -Ug

При этом, так как huq I > Uq, то выполняется условие О,Д > e = Q ЛО, а логический элемент 12 формирует сйгнал, замыкающий ключ 4, который подключает запоминающее устройство 5 к выходу фазового дискриминатора 3. Запоминающее устройство запоминает новое текущее значение сигнала U = О!"*, В итоге формируются следующие сигналы:

Озу - Оф*;

AUy Uy - Озу = Uq- Ц "* > 0;

I hU q I < Л 0<р

Следовательно, далее на нход регупч;пр» 7 скорости поступают сигналы О,. °:- 0 и

Aug > 0 и регулятор 7 скопости, как и ранее, формирует на выходе сигнал

U = f (ЛОц, Лю), т, е. реализуется работа точного к-нала и нарушения устойчивости его рабогы не происходит. Аналогичная ситуация имеет место и при нарастании в переходном режиме ошибки по фазе до уровня (ЛО (ЛОд .

При этом также замыкается ключ 4. запоминаю.цее устройство 5 .-,упоминает новое текущее значение Ц". а регулятор осуществляет стабилизацию фазы на этом новом уровне. А также, если при стабилизации частоты вращения величина стабилизлруемого сдвига по фазе импульсов не имеет значения, то система автоматически, переходя в переходных режимах с одного уровня фазы на другой. осуществляет точную стабилизацию частоты вращения вала электропривода без потери устойчивости работы точного канала. Это обеспечивает втягивание системы в синхронизм при любом многомассовом объекте с упругими связями.

Полоса захвата управления системой точным каналом в данной системе определяется только выбором коэффициента K> (при заданном пороге f ) логического элемента

12 и может. быть выбрана в широких предеri ax.

Формула изобретения

Электропривод, содержащий последовательно соединенные генератор эталонной частоты. устройство формирования задающих импульсоа, фазовый дискриминатор, размыкающий ключ, запоминающее устройство, элемент сравнения, регулятор скорости. блок управления, выход которого подключен к якорной обмотке электродвигателя. импульсный датчик скорости электродвигателя, выход которого соединен с вторыми входами фазового дискриминатора и частотного дискриминатора, выход которого соединен с вторым входом регулятора скорости и входом логического элемента, выход логического элемента соединен с вторым входом размыкающего ключа, входом соединенного одновременно с вторым входом элемента сравнения, выход генератора эталонной частоты соединен с третьим входом фазового дискриминатора, при этом первые входы фазового дискриминатора и частотного дискриминатора соединены, отличающийся тем, что, с целью упрощения структурной схемы электропривода, второй вход логического элемента соединен с выходом элемента сравнения, при

1695477

Составитель С, Колодезев

Редактор M. Келемеш Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М. Демчик

Заказ 4171 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 этом логический элемент реализует следующую функцию

012 = К106 при 03 — 05 > Я1;

012 = К2011 при 02 - 010 > E2;

0а=О при 012 «Е1 И 012 «@, где Ui(t-2-12) — выходные напряжения соответствующих блоков:

К1К2 — коэффициенты усиления соответственно первого и второго каналов логиче5 ского элемента;

Е1, E2 — заданные уровни напряжения,