Регулятор скорости

 

Изобретение относится к регуляторам скорости, например, транспортирования пленки в проявочных машинах, используемым в полиграфическом производстве, Цель изобретения - повышение точности регулирования скорости и упрощение конструкции . Для достижения этой цели преобразователь 4 частоты в напряжение выполнен в виде интегратора со сбросом

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Я1з G 05 0 13/62

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

"с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

« (Л

),«4 (21) 4792830/24 (22) 20,02.90 (46) 15.11.92. Бюл. 1Ф 42 (71) Одесское специальное конструкторское бюро полиграфического машиностроения (72) А.И.Биндер (56) Файнштейн В. Г., Файн штейн Э.Г.

Микропроцессорные системы управления тиристорными электроприводами. М..

Энергоатомиздат, 1986. рис.б,9. с.156.

Под ред. В.А,Елисеева и А.В.Шинянского "Справочник по автоматизированному электроприводу". М.: Энергоатомиздат, рис.

7.32, с,252.

Изобретение относится к регуляторам скорости, в частности, при транспортировании пленки в проявочных машинах, используемым в полиграфическом производстве.

Известен преобразователь частоты в напряжение, дополненный блоком цифроаналогового преобразования на выходе. Для повышения точности он требует снижения быстродействия и усложнения конструкции.

Известен регулятор скорости, содержащий последовательно соединенные аналоговый блок сравнения, блок управления электродвигателем и импульсный датчик скорости, а также преобразователь частоты в напряжение, выход которого соединен с первым входом аналогового блока сравнения. эадатчик скорости.

Недостатком описанного устройства является снижение точности регулирования за

„„5U„„1775717 А1 (54) РЕГУЛЯТОР СКОРОСТИ (57) Изобретение относится к регуляторам скорости, например. транспортирования пленки s проявочных машинах. используемым в полиграфическом производстве, Цель изобретения — повышение точности регулирования скорости и упрощение конструкции. Для достижения этой цели преобразователь 4 частоты в напряжение выполнен в виде интегратора со сбросом (6-15), вход сброса которого соединен с импульсным датчиком скорости 3, а информационный вход — с выходом задатчика 5 скорости, аналоговый блок сравнения 1 выполнен в виде алгебраического сумматора с усреднением, причем интегратор со сбросом снабжен блоком выборки — хранения (16 — 22) на выходе. 1 з,п.ф-лы, 2 ил. счет погрешностей в преобразователях частоты в напряжение. Точность регулирования в значительной степени компенсируется наличием цифрового интегратора, а это усложняет конструкцию, Цель изобретения — повышение точности регулирования скорости и упрощение конструкции, Поставленная цель достигается тем, что в регуляторе скорости, содержащем последовательно соединенные аналоговый блок сравнения, блок управления электродвигателем и импульсныи датчик скорости, а также преобразователь частоты в напряжение, выход которого соединен с первым входом аналогового блока сравнения и задатчик скорости. преобразователь частоты в напряжение выполнен в виде интегратора со сбросом, вход сброса которого соединен с

1775717

30

40

50

55 выходом импульсного датчика скорости, а информационный вход — с выходом задатчика скорости, вход опорного напряжения которого соединен со вторым входом аналогового блока сравнения, выполненного в виде алгебраического сумматора с усреднением, входы которого являются входами блока, При этом регулятор скорости содержит также блок выборки-хранения, информационным входом и выходом включенный между выходом интегратора с блока сравнения, а управляющим входом подключенный к выходу импульсного датчика скорости, На фиг.1 изображена блок-схема предлагаемого регулятора скорости и один из их вариантов исполнения его блоков; на фиг.2— диаграмма работы преобразователя частоты в напряжение.

Регулятор скорости содержит последовательно соединенные аналоговый блок сравнения 1, блок управления электродвигателем 2, импульсный датчик скорости 3. преобразователь частоты в напряжение 4, выходной сигнал которого V> подан на вход аналогового блока сравнения 1, и задатчик

В процессе работы, благодаря действию обратной связи, стабилизируется выходной сигнал датчика 1д и выходной сигнал преобразователя Чд. При изменении сигнала задания V> изменяется выходной сигнал датчика fa но выходной сигнал преобразователя Чд по-прежнему равен опорному сигналу V, . Наличие на входах блока сравнения 1 неизменных во всем диапазоне задания сигналов Чл и Чд и что особенно важно постоянство установившегося значения сигнала Чд является существенным отличием в алгоритме работы, которое обусловлено отличительными признаками устройства.

Положительный эффект повышения точности регулирования связан с повышением точности работы преобразователя частоты в напряжение, Действительно, в прототипе выходной сигнал преобразователя Чд должен быть равен сигналу задания

V3, т.е, может изменяться в десятки раз, А при малых значениях Чд возрастает относительная погрешность преобразования. В предлагаемом устройстве Vä — величина постоянная (в статике) и незначительно изменяется (в динамике) для обеспечения регулирования по обратной связи. При этом установившееся значение Чд может быть выбран в соответствии с оптимальным режимом работы преобразователя 4, В связи с этим преобразователь 4 может быть собран по простой схеме, вариант которой содержит обнуляемый интегратор (элементы 6 — 15) и может быть дополнен схемой выборки-хранения на выходе элементы (1 б — 22), Поскольку блоки 1 и 4 обладают повышенной точностью работы из-за постоянства сигнала Чд, статическая погрешность регулирования может быть дополнительно уменьшена введением интегрирующей цепи (конденсатора) 23 в состав блока сравнения 1, который состоит из суммирующего усилителя на элементах 24 — 27.

Работа варианта исполнения преобразователя 4 поясняется на фиг,2, По положительному фронту сигнала датчика 1д коротким импульсом, сформированным цепью из элементов 10, 11, 12, 14, разряжается интегрирующий конденсатор 13. Диод

15 предназначен для ускорения разряда, а резистор 8 — для уменьшения остаточного напряжения на диоде, причем номинал резистора 8 может быть тем меньше, чем выше усилие усилителя б. После окончания разрядного импульса конденсатор 13 заряжается со скоростью, пропорциональной сигналу задания Va.

Таким образом, амплитуда пилообразного напряжения на конденсаторе 13 (сигнал А) пропорциональна сигналу задания V3 и обратно пропорциональна частоте 1д.

В простейшем случае сигнал А может быть использован вместо сигнала Чд, но для подавления переменной составляющей на частоте 1д необходимо увеличить емкость

23, т.е, снизить быстродействие системы.

Итак, при увеличении частоты 1д уменьшается амплитуда и постоянная составляющая сигнала А, увеличивается выходной сигнал усилителя 27 и при соответствующем выборе структуры блока 2. обратная связь стремится уменьшить частоту 1д, При использовании одного из вариантов схемы выборки-хранения пиковое напряжение сигнала А запоминается на конденсаторе 18 (пунктирная кривая В) и во время положительного импульса 1д, открывающего электронный ключ 22, передается на запоминающий конденсатор 19. При нулевом уровне сигнала 1д ключ 22 заперт, а конденсатор 18 разряжается, но не более, чем до уровня напряжения А. Очевидно, что при равенстве амплитуд импульсов А переменная составляющая на конденсаторе 19 отсутствует, что позводяет дополнительно повысить точность и быстродействие.

Для дальнейшего уменьшения статической погрешности может использоваться цифровое интегрирование сигнала 1д с корректирующим воздействием по входу "Задание" аналогично тому, как это описано в

1775717 прототипе. Задат <ик может быть выполнен в виде цифроаналогового преобразователя или, в простейшем случае. потенциометра.

Положительный эффект повышения точности обусловлен повышением точности преобразователя частоты в напряжение (см.выше), а упрощение конструкции — тем, что в ряде случаев указэнное повышение точности устраняет необходимость введения коррекции от цифрового интегратора.

Кроме того, указанные в отличительных признаках связи резко снижают требования к стабильности опорного напряжения (в качестве которого используется источник питания Ч,).

Применение регулятора с импульсным датчиком позволяет с высокой точностью контролировать скорость транспортирования (по цифровому индикатору), и при необходимости вводит коррекцию по цепи задания, При сравнительно простой схеме регулятор обеспечивает большую точность, чем ЗПУ2. При подготовке установки к работе (т,е, за то время, в течение которого выходит на режим система термостатирования) оператор включает привод транспортирования и с помощью задатчика 5 задает требуемую скорость транспортирования.

При зтом контроль реальной скорости осуществляется по сигналу датчика 1д с высокой точность по цифровому индикатору. (тот индикатор предназначен также для контроля других параметров проявочной установки, т.е. не входит в состав регулятора скорости.

Поскольку аналоговая часть предлагаемого регулятора скорости имеет повышенную точность и стабильность, однократный контроль реальной скорости по цифровому

5 индикатору достаточен для стабильной работы установки в течение всей смены.

Формула изобретения

1, Регулятор скорости, содержащий последовательно соединенные аналоговый

10 блок сравнения, блок управления электродвигателем и импульсный датчик скорости, а также преобразователь частоты в напряжения, выход которого соединен с первым входом аналогового блока сравнения, за15 датчик скорости. отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования скорости и упрощения конструкции, преобразователь частоты в напряжение выполнен в виде интегратора со сбросом, вход

20 сброса которого соединен с выходом импульсного датчика скорости. а информационный вход — с выходом задатчика скорости, вход опорного напряжения которого соединен с вторым входом аналогового блока

25 сравнения, выполненного в виде алгебраического сумматора с усреднением, входы которого являются входами блока.

2. Регулятор скорости по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что содержит блок выбор30 ки-хранения, информационным входом и выходом включенный между выходом интегратора со сбросом и первым входом аналогового блока сравнения, а управляющим входом подключенный к выходу импульсно35 ro датчика скорости, 1775717

Составитель Т.Ключникова

Редактор Техред М.Моргентал Корректор А.Козориз

Заказ 4034 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