Вентильный электропривод

 

Изобретение может быть использовано в автоматических устройствах различного назначения с цифровым управлением. Цель изобретения - упрощение вентильного электропривода. Вентильный электропривод содержит генератор задающей частоты 1, выход которого через делитель частоты 2 соединен с входом постоянного запоминающего устройства 3, состоящего из блока постоянных запоминающих устройств и блока знаков. Выход генератора 1 соединен с входом управляемого делителя частоты 4, -ЩSty/7/4у « е N4 Ч) vj Ы г

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РеспуБлИк (я)5 Н 02 Р 6/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4705015/07 (22) 14.06.89 (46) 23.03.92. Бюл. O 11 (71) Белорусский государственный университет им. В.И.Ленина (72) В.В.,Кузьменков и А.С;Михалев (53) 62-83:621.313.214 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

hh 995218, кл. H 02 К 29/06, 1983.

Авторское свидетельство СССР

hL 783917; кл. Н 02 К 29/14, 1980, Авторское свидетельство СССР

М 1244779, кл. Н 02 P 6/02, 1986.

ÄÄ5UÄÄ 1721776 А1 (54) ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД (57) Изобретение может быть использовано в автоматических устройствах различного назначения с цифровым управлением, Цель изобретения — упрощение вентильного электропривода. Вентильный электропривод содержит генератор задающей частоты

1, выход которого через делитель частоты 2 соединен с входом постоянного запоминающего устройства 3, состоящего из блока постоянных запоминающих устройств и блока знаков. Выход генератора 1 соединен с входом управляемого делителя частоты 4, вход загрузки которого предназначен для подачи кода управляющего воздействия, а выход связан с тактовыми входами блока

5 широтно-импульсных модуляторов, информационные входы которых соединены с выходами постоянного запоминающего устройства 3. Выходы запоминающего устройства 3 соединены с входами блока 6 управления реверсом, на управляющий вход которого подключен знаковый разряд управляющего воздействия, а выходы соединены со знаковыми входами полупроводникового коммутатора 7, другие входы которого связаны с выходами блока 5 широтно-импульсных модуляторов, Выходы коммутатора 4 соединены с фазными обмотками синхронной машины 8, на валу которой закреплен фазовращатель 9. Входы фазовращателя 9 через блок 11 цифроаналоговых преобразователей подключены к выходам постоянного запоминающего устройства 3, а выход фазовращателя 9 через нуль-орган 10 соединен с входами разрешения загрузки или блока 5 широтно-импульсных модуляторов. 2 ил, 20

Изобретение относится к электротехнике, в частности к исполнительным вентильным электроприводам, и может быть использовано в автоматических устройствах различного назначения с цифровым управлением.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является вентильный электропривод, содержащий m-фазную синхронную машину, коммутатор, фазавращатель, источник синусоидальнаго напряжения, .делитель, задающий генератор, нуль-орган, запоминающий узел, широтноимпульсный модулятор, блок управления реверсом, регистр памяти и блок знаков фазных напряжений.

Недостатком этого устройства является низкая точность, обусловленная непрецизионным питанием фазорращательного датчика. Известно, что для получения максимальной точности необходимо формиро- вать прецизионные питающие напряжения фазовращателя. Однако а рассматриваемом электроприводе это приведет к его существенному усложнению.

Цель изобретения — упрощение аентильного электропривода.

На фиг.1 показана структурная схема .Предлагаемого вентильного электроприаода; на фиг.2 — временные диаграммы его работы.

Вентильный электропривод (фиг.1) содержит генератор 1 задающей частоты, вы-. ход которого через делитель 2 частоты соединен с входами постоянного запоми нающего устройства 3, состоящего из блока постоянных запоминающих устройств блока знаков, .Кроме того, выход генератора 1 соединен с входом управляемого де° лителя 4 частоты, на входы загрузки которого подается код управляющего воздействия, а выход соединен с тактовыми входами блока 5 широтно-импульсных модуляторов, информационные входы которых соединены с выходами постоянного запоминающего устройства 3.

Выходы запоминающего устройства 3 соединены с входами блока 6 управления реверсом, на управляющий вход которого подключей знаковый разряд управляющего воздействия, а выходы соединены с знаковыми входами полупроводникового коммутатора 7, другие входы которого соединены с выходами блока 5 широтно-импульсных модуляторов. Выходы коммутатора 7 соединены с фазными обмотками синхронной машины 8, íà sahy которой закреплен фазовращатель 9, выполненный с электрической редукцией, коэффициент которой равен числу пар полюсов электрической машины. Входы фазовращателя 9 через блок цифроаналоговых преобразователей

11 подключены к выходам постоянного запоминающего устройства 3, а выход фазовращателя 9 через нуль-орган 10 соединен с входами разрешения загрузки блока 5 широтно-им пульс н ых модуляторов.

Вентильный электрбпривод работает следующим образом.

Делитель 2 частоты, представляющий собой и-разрядный двоичный счетчик, делит частоту задающего генератора 1 f0 в 2" раз.

Выходной код Ь N делителя частоты 2 поступает на адресные входы постоянного запоминающего устройства 3, включающего и блок знаков фазных напряжений. В нем записаны коды, а в блоке знаков — знаки полярности rn-гармонических функций, сдвинутых на угол в 2 л/m радиан одна относительно другой (m — число фаз CM8).

Выходные сигналы запоминающего устройства 3 цифроаналоговых преобразователей поступают на входы блока 11, где и преобразуются в прецизионные синусоидальные

1721776

10. С выхода которого идет меандр U> той же частоты. Запись выходного кода запоминающего устройства 3 блока 5 широтноимпульсных модуляторов осуществляется

50 по. фронту выходного сигнала нуль-органа

10. Блок 5 широтно-импульсных модуляторов преобразует поступающие на их входы коды h,slï1, h,siA2, Ь зЬЗ в широтно-импульсно модулированные последователь55 ности х1, х, хз. Длительность каждого импульса этих последовательностей будет определяться как х=

Ьsin i

f0 Ьц где Ь sin j — выходной код i-ro ПЗУ в момент поступления на вход разрешения параллельной нагрузки ШИМ 5 фронта сигнала

Up, то- частота задающего генератора;

Ь д — код управляющего воздействия.

Последовательности х1, х2, хз поступа.ют на входы коммутатора 7, причем знак их полярности определяется сигналами на знаковых входах коммутатора, которые подключены к выходам блока б управления реверсом, информационные входы которого соединены с выходами блока знаков запоминающего устройства 3, а на вход управления подается знаковый разряд управляющего воздействия.

10

Таким образом, блок цифроаналоговых преобразователей 11 непрерывно считывает с выходов запоминающего устройства 3 записанные в них код и полярности 20

m-гармонических функций и преобразует их в систему из m-синусоидальных напряжений, которые и являются питающими напряжениями фазавращателя 9. Запись кода из запоминающего устройства 3 в широтно- 25 импульсный модулятор 5 осуществляется один раэ за триод питающего напряжения фазоеращателя 9. Причем значение кода

Ь sin i блока 5, поступившего на входы широтно-импульсных модуляторов, одноэнач- 30 но определяется положением ротора синхронной машины 8, и при соответствующей установке фазовращателя 9 задает ориентацию магнитного поля статора. машины, обеспечивающую перпендикулярность маг- 35 напряжения, которые и поступают на входы фазовращателя 9. Выходной сигнал фаэов- . ращателя 9 0>«поступает на нуль-орган 45 нитного. поля статора магнитному полю ротора при всех его положениях.

На фиг.2 показаны временные диаграммы основных координат вентильного электропривода при двух различных (но достаточно близких) положениях ротора синхронной машины.

Реверс в предлагаемом вентильном электроприводе осуществляется при помощи блока 6 управления реверсом при изменении знака sign Ьg управляющего воздействия путем одновременной замены знаков фазных напряжений синхронной машина 8 sign 1, sign 2. sign 3 на противоположные.

Вентильный электродвигатель- может быть эффективно использован е качестве исполнительного элемента высокоточных цифровых систем автоматического управления.

Формула изобретения

Вентильный электропривод, содержащий синхронную машину, на валу которой установлен фазовращатель, полупроводниковый коммутатор, управляющие входы которого соединены с выходами широтноимпульсных модуляторов, значковые входы — с выходами блока управления реверсом, а выходы — с фазными выводами якорной обмотки синхронной машины, постоянное запоминающее устройство, выходами подключенное к входам широтноимпульсных модуляторов, тактовые входы которых соединены с выходом управляемого делителя частоты, вход которого объединен с входом делителя частоты и подключен к выходу генератора импульсов, а вход загрузки служит для подачи кода управляющего воздействия, блок знаков, вход которого соединен с входом постоянного запоминающего устройства, а выход- с входами блока управления реверсом, нуль- орган входом подключенный к выходу фазовращателя, о т л и ч а ю щ и и - с я тем, что, с целью упрощения, введены цифроаналоговые преобразователи, аналоговые входы которых соединены с выходами блока знаков, а цифровые входы — с выходами постоянного запоминающего устройства, вход которого соединен с.выходом делителя частоты, а выход нуль-органа подключен к входу разрешения загрузки широтно-импульсных модуляторов..

1721776 ьат3

Фиг.2

Составитель Л. Котляревская

Техред М. Моргентал Корректор М. Максимишинец

Редактор Н. Яцола

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 962 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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