Устройство для стабилизации скорости вращения двигателя постоянного тока

 

ЙйтГн1н» ((и(2Й и

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (I 11 725! 78

Сома Соеетских

Социалистических

Ресоублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.09.78 (21) 2664186/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.80. Бюллетень № 12 (45) Дата опубликования описания 30.03,80 (51) М, Кл.

Н 02Р 5/06

Госудлрстееннык комитет (53) УДК 621.316,718. .5 (088.8) ло делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

В. Ф. Митина, В. А. Иванцов, Е. И. Теняков, В. А. Буняев, М. И. Крутий, P. Г. Трофимов и Н. М. Туганов

Новочеркасский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. Серго Орджоникидзе (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ СКОРОСТИ

ВРАЩЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автоматизированных системах, к которым предъявляются высокие требования по точности поддержания скорости.

Известно устройство для стабилизации скорости вращения двигателя постоянного тока, содержащее задающий генератор, триггер, коммутирующий ключевой элемент в цепи управления двигателем, датчик скорости и схему управления. В этом устройстве на раздельные входы триггера поступают образцовая частота и частота с датчика скорости. На выходе триггера формируется широтно-модулированный сигнал для управления двигателем (1).

Точность стабилизации скорости в таких устройствах существенно зависит от точности датчика скорости в связи с тем, что стабильность скважности широтно-модулированного сигнала определяется точностью датчика скорости. Кроме того, такие устройства обеспечивают низкую точность поддержания мгновенной скорости, так как с приходом подряд не менее двух импульсов образцовой частоты двигатель включается на разгон, а с приходом подряд не менее двух импульсов с датчика скорости двигатель включается на торможение.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для стабилизации скорости вращения двигателя постоянного тока, содержащее задающий генератор, счетчик, триггер, датчик скорости двигателя и ключевой элемент (2).

В установившемся режиме это устройство обеспечивает подключение двигателя к источнику питания импульсом с датчика

10 скорости и отключение через стабильный интервал времени, формируемый дискретным делением образцовой частоты.

В известном устройстве длительность импульса включения двигателя к источнику (5 питания имеет достаточную стабильность в установившемся режиме. Но так как период следования этих импульсов равен периоду следования импульсов обратной связи, то стабильность скважности широтномодулированного сигнала определяется точностью датчика скорости. Следовательно, в таких системах точность стабилизации скорости существенно зависит от точности датчика скорости.

Цель изобретения — повышение точности стабилизации скорости вращения электродвигателя.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство введены логический

725178

3 элемент И, реверсивный счетчик и блок совпадения. При этом выходы" Задающего генератора подключены к первым входам логического элемента И, триг ера Й реверсивного счетчика, к второму входу которого 5 подсоединен датчик скорости. Выход реверсивного счетчика соединен с блоком совпадения, выходом подключенный к входу счетчика, счетный вход которого связан с выходом логического элемента И, а выход 10 соединен с вторыми входами блока совпадения и триггера, выход которого подключен к второму входу логического элемента

И и к ключевому элементу.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Двигатель 1 постоянного тока связан с датчиком 2 скорости, выходом подключенным к одному входу реверсивного счетчика

3, к другому входу которого подсоединен задающий генератор 4 стабильной частоты.

Второй выход генератора 4 соединен с входом логического элемента И 5. Выход логического элемента И 5 подключен к счетному входу счетчика 6. Блок 7 совпадения также подключен к счетчику 6, выход которого соединен с нулевым входом триггера 8.

Выход триггера 8 связан с ключевым элементом 9, а единичный вход — с третьим выходом ге нер а тор а 4. 30

Устройство работает следующим образом., Требуемая скорость двигателя постоянного тока задается частотой генератора 4, поступающей на вход сложения реверсивного счетчика 3. Импульсом частоты с третьего выхода генератора 4 триггер 8 устанавливается в такое состояние, при котором открывается логический элемент И 5, а ключевой элемент подключает источник пита- 4р ния к двигателю 1. Двигатель 1 начинает вращаться, и частота с датчика 2 скорости, пропорциональная скорости вращения двигателя, поступает на вход вычитания реверсивного счетчика 3. Одновременно стабильная частота с второго выхода генератора 4 подается через логический элемент И 5 на счетный вход счетчика 6, Импульс переполнения с выхода счетчика 6 устанавливает триггер 8 в состояние, при котором двига- 50 тель 1 отключен от источника пи1ания, а логический элемент И 5 закрыт. Тот же импульс переполнения с выхода счетчика.6 переписывает обратйый код реверсивного счетчика 3 в счетчик 6. 55

С приходом следующего импульса с третьего выхода генератора 4 процессы в системе повторяются. На выходе триггера 8 формируется широтно-модулированный импульс, длительность которого пропорциональна коду реверсивного счетчика 3. На реверсивном счетчике 3 непрерывно происходит сравнение образцовой частоты с первого выхода генератора 4 и частоты с датчика 2 скорости. В установившемся режиме эти частоты равны и код на реверсивном счетчике 3 неизменен. Поэтому длительность импульса с выхода триггера 8 в установившемся режиме остается постоянной.

Таким образом, основное достоинство данного устройства состоит в высокой точности стабилизации скорости, которая достигается тем, что исключается влияние погрешностей изготовления датчика скорости на скважность широтно-модулированного сигнала. Частота этого сигнала определяется стабильностью частоты с третьего выхода генератора 4, а длительность широтно-модулированного импульса при равенстве образцовой частоты с первого выхода генератора 4 и частоты с датчика 2 скорости постоянна.

Формула изобретения

Устройство для стабилизации скорости вращения двигателя постоянного тока, содержащее задающий генератор, счетчик, триггер, датчик скорости двигателя и ключевой элемент, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности стабилизации, в него введены логический элемент

И, реверсивный счетчик и блок совпадения, при этом выходы задающего генератора подключены к первым входам логического элемента И, триггера и реверсивного счетчика, к второму входу которого подключен датчик скорости, выход реверсивного счетчика соединен с блоком совпадения, выход которого подключен к входу счетчика, счетный вход которого связан с выходом логического элемента И, а выход соединен с вторыми входами блока совпадения и триггера, выход которого подключен к второму входу логического элемента И и к ключевому элементу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1

1. Патент США № 3953776, кл. 318 — 312, опублик. 1976.

2. Авторское свидетельство СССР № 383185, кл. Н 02Р 5/06, 1969.

725178

Составитель Н. Корева

Техред В. Серякова

Корректор О. Данишева

Редактор И. Грузова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 365/19 Изд. Ко 219 Тираж 798 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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