Устройство для стабилизации частоты вращения электродвигателя постоянного тока

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

< >989726 (61) Дополнмтельное к авт. санд-ву-(22) ЗаЯвлено 12.08.81 (21) 3331537/24-07 с присоединением заявки .йв— (51)М. Кл.

Н 02 P 5/06

Гвоудоротвевиый катвтот

СССР ао докам изооретоиий и открытий (23) Приоритет— (53) УДК 621.316. .718.5 (088.8) ОпУблн ковано 1 5.01.83. Бюллетень Я 2

Дата опубликования описания 15.01.83

В ф. Ми ина. Н М. Ту анов, Л. Л. Виноходов Е. К Тру ов . Б М--Q. Пионтак и 4.ЦЕ, Крутий

/р

Новочеркасский ордена Трудового Красного Знамени ... политехнический институт им. Серго Ор никидзе (72) Авторы изобретения

I с (7I) Заявитель. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автоматизированных системах, к которыя предъявляются требования обеспечения высокой статической и динамической точи ос ти.

Известно устройство для стабилизации частоты вращения электродвигателя постоянного тока, содержащее задающий генератор, триггер, счетчик, датчик частоты вращения электродвигателя и ключевой элемент ).1 )

Недостатком этого устройства является зависимость скважности широтномодулированного управляющего напряжения от точности выполнения датчика частоты вращения электродвигателя, что приводит к ухудшению точности стабилизации частоты вращения электродвигателя. m

Наиболее близким к изобретению яв- тяется устройство для стабилизации частоты вращения элейтродвигателя постоянного тока, содержащее задакмций генератор и последовательно соединенные реверсивный счетчик, блок совпадения, счетчик, триггер, усилитель мощности, подключенный к электродвигателю постоянного тока, и датчик частоты вращения электродвигателя, при этом второй вход блока совпадения подключен к выходу счетчика, а выход триггера соединен с входом логического элемента И, подклю-, ченного к второму входу счетчика Е2 3 .

Однако в этом устройстве снижается возможная при данном методе точность стабилизации за счет того, что импульс записи кода реверсивного счетчика в счетчик может совпадать по времени с импульсом на одном из входов реверсивного счетчика. В этом случае перезапись . кода происходит so время переходного процесса в реверсивном счетчике. Вследствие этого длительность широтно-модулированного импульса может значительно отличаться,от действительной, вызывая сбои в.системе . .и снижая,"вечность ста3 98972 билизации частоты вращения электродвигателя, Uemь изобретения .— повышение точности стабилизации частоты вращения электродвигателя постоянного токе. 5

Указанная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены три делителя частоты и формирователь одиночного импульса, при этом первый. вход формирователя одиночного импульса сое- 0 динен с выходом датчика частоты врашения, второй вход — с выходом задающего генератора, выход формирователя одиночного импульса — с вычитаюшим входом реверсивного счетчика, инверсный 15 выход задающего генератора соединен с входом первого делителя частоты, один выход которого подключен к входу второго делителя частоты, а инверсный выход первого делителя частоты — к входу третьего делителя частоты и к второму

: входу логического элемента И, выход второго делителя частоты соединен с входом сложения реверсивного счетчика, а выход третьего делителя частоты — с вторым входом триггера., Нв чертеже представлена структурная схема устройства для стабилизации частоты вращения электродвигателя постоянного гока.

Устройство соцержиг задающий генератор g. и последовательно соединенные реверсивный счетчик 2, блок 3 совпадения, счетчик 4, триггер 5, усилитель

6 мощности, подключенный к электродвигателю 7 постоянного тока, и датчик 8 частоты вращения электродвигателя 7, при этом второй вход блока 3 подключен к выходу счетчика 4, а выход триггера

5 соединен с входом логического элемен40 та И. 9, включенного на втором входе счетчика 4, делители 10 — 12 частоты и формирователь 13 одиночного импульса, при этом первый вход формирователя, 13 соединен с выходом датчика 8, второй вход — с выходом задающего ге45 нератора 1, а выход формирователя 13— с вычитаюшим входом реверсивного счетчика 2, инверсный выход задающего генератора 1 соединен с входом делителя 10 частоты, один выход которого подключен к входу делителя 11 частоты, а инверсный выход делителя 10 частоты — к вхо ду делителя 12 частоты и к второму входу логического элемента И 9, выход делителя 11 частоты соединен с входом сложения реверсивного счетчика 2, в выход делителя 12 частоты — с вторым входом триггера 5 ..

6 4

Устройство рабогвег следующим образом.

Требуемая скорость электродвигателя 7 постоянного тока задаегся частотой с выхода делителя 11, поступающей на вход сложения реверсивного счетчика 2. Импульсом с выхода делителя 12 частоты триггер 5 устанавливается в такое состояние, при котором открывается логический элемент И 9 и усилитель

6 подает напряжение питания к электродвигателю 7. Последний начинает вращаться, и частотный сигнал с датчика

8 скорости, пропорциональный действительной скорости электродвигателя 7, поступает нв вход формирователя 13 одиночного импульса. С приходом каждого импульса с датчика 8 скорости форми рователь 13 выдает один импульс, совпадающий по времени с импульсом частоты с выхода задающего генератора 1.

Этот импульс поступает на вход вычитания реверсивного счетчика 2. Одновременно стабильная частота с инверсного выхода первого делителя 10 через откры.тый логический элемент И 9 поступает на счетный вход счетчика 4. Импульс переполнения с выхода счетчика 4 устанавливает триггер 5 в такое состояние, при котором электродвигатель 7 обесгочен, а логический элемент И 9 закрыт.

Тот же импульс переполнения переписывает код реверсивного счетчика 2 на установочные входы счетчика 4, С приходом следующего импульса с выхода третьего делителя 12 частоты процессы в устройстве повторяются. На выходе триггера 5 формируется широтномодулированный сигнал, частота которого постоянна и равна частоте с выхода делителя 12 частоты, а длительность пропорциональна коду реверсивного счетчика 2. На реверсивном счетчике 2 непрерывно происходит сравнение образцовой частоты с выхода делителя 11 частоты и частоты обратной связи с выхода формирователя 13. В установившемся режиме указанные частоты равны, и код реверсивного счетчика 2 не изменяется. Поэтому длительность импульса с выхода триггера 5 в установившемся режиме постоянна.

Таким образом, применение трех делителей частоты 10 — 12 и формирователя 13, синхронизируюшего частоту датчика 8 скорости частотой задающего генератора 1, обеспечивает формирование смещенных во времени импульсных последовательностей на входах реверсивного

ЙЗО726 6 . дополнительно введены три делителя частоты и формирователь одиночного импульса, при этом первый вход формирователя одиночного импульса соединен с вы5 ходом датчика частоты вращения, второй вход — с выходом задающего генератора, а выход формирователя одиночного импульса — с вычитающим входом реверсивного счетчика, инверсный выход задающего генератора соединен с входом первого делителя частоты, один выход которого подключен к входу второго делителя частоты, а инверсный выход первого делителя частоты к входу третьего делителя

1З частоты и к второму входу логического элемента И, выход второго делителя частоты соединен с входом сложения реверсивного счетчика, а выход третьего дели теля частоты — с вторым входом тригге20 ра. изо бретения

Ф ормула

Устройство для стабилизации частоты вращения электродвигателя постоянного тока, содержащее задающий генератор и последовательно соединенные реверсивный счетчик,блоксовпадения,счетчик,триггер,. усилитель мощности, снабженный выводами для подключения к электродвигателю постоянного ока, и датчик частоты вращения электродвигателя, при этом второй вход блока совпадения подключен к выходу счетчика, а выход триггера соединен с входом логического элемента И, подключенного к в орому входу счетчика, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности стабилиза-. ции частоты врашения, в устройство

5 счетчика 2 и на выходе счетчика 4.

Этим полностью исключа3лтся сбои при формировании широтно-модулированного сигнала, что повышает точность стабилизации скорости электродвигателя 7 постоянного тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 383185, кл. Н 02 P 5/06, 1969.

23: 2. Авторское свидетельство СССР

l% 725178. кл. Н 02 P 5/Об, 1978.

ВНИИПИ Заказ 1 1 148/77 Тираж 685 Подписное

Филиал ППП Патент, г..Ужгород, ул. Проектная, 4