Способ фазирования вращающегося вала электродвигателя

СОЮЗ СОВЕТСНИХОаамю абйеп 4 ИЖРЕСПУБЛИК 0% 01) зцр Н 02 Р 5/06 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ 4 ЕТЕЛЬСТВУ(56) 1. Авторское свидетельство СССР В 291368, кл. Н 02 Р 5/06, 1971.2. Авторское свидетельство СССР У 902189, кл. Н 02 Р 5/50, 1982.(54)(57) СПОСОБ ФАЗИРОВАНИЯ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ВАЛА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, по которому формируют последовательности импульсов опорной частоты и импульсов, поступающих с датчика положения ротора электродвигателя, сравнивают их определяют фазовое рассогласование и по результатам сравнения формируют модулированный частотный сигнал, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия, дополнительно определяют знак фазового рассогласования, формируют напряжение, пропорциональное предельно допустимому ускорению вала электродвигателя, определяют время, соответствующее половине величины начального фазового рассогласования, формируют линейно-изменяющееся напряжение, в соответствии с которым модулируют частотный сигнал, причем при положительном знаке фазового рассогласования, начиная с момента появления фазового рассогласования и до вре мени, соответствующего половине вели-чины фазового рассогласования, линейно изменяющееся напряжение нарастает, а далее - спадает.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано вавтоматизированном электроприводе,Известен способ фазирования, реализованный устройством, в котором послеприхода каждого импульса частотыГ от опорного генератора блок определения фазового рассоглас. зания БОФР)формирует на выходе сигнал М обеспечивающий повышение входной частоты 1 ОЕ на фиксированную величину посравнению с частотой 1 а . Модуляцияпрекращается в моменты прихода навход БОФР импульсов датчика положения частоты РТаким образом, модули рующий сигнал имеет в рассматриваембмслучае характер импульсов с длительностями, пропорциональными текущемуфаэовому рассогласованию Г 17,Однако при использовании данного щспособа фазирование сопровождаетсячередованием режимов разгона и торможения привода на каждом оборотевала электродвигателя, что обуславливает сравнительно низкую экономич" 25ность указанного способаНаиболее близким к изобретению является способ фазирования вращающегося вала электродвигателя, по которому формируют последовательностиимпульсов опорной частоты и импульсов, поступающих с датчика положенияротора электродвигателя, сравниваютих, определяют фазовое рассогласование и по результатам сравнения формируют модулированный частотный сигнал Г 23,Существенным недостатком этогоспособа является ограниченное быстродействие, связанное с использованием40пропорционального закона регулирования при отработке ошибки фазирования.Кроме того, момент достижения Синфазного состояния с заданной точностью определяют со значительным запаз 45дыванием, что ограничивает диапазонрабочих частот вращения при реализации способа.Недостатком является также нечувствительность рассмотренного алгоритма к знаку начальной ошибки фазиро 50вания, так как доворот вала до синфазного состояния производят только водном направлении, что также увеличиваетдлительность процесса фазироваиия.)Цель изобретения - повышение быст. 55родействия,Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу фазирования зращающегося вала электродвигателя, по которому формируют посв;овательности импульсов опорной .стоты и импульсов, поступающих С датчика положения ротора электродвигателя, сравнивают их, определяют фазовое рассогласование и по результатам сравнения формируют модулированный частотный сигнал; дополнительно определяют знак фазового рассогласования, формируют напряжение, пропорци" ональное предельно допустимому ускорению вала электродвигателя, определяют время, соответствующее половине величины начального фазового рассогласования, формируют линейно-изменяющееся напряжение, в соответствии с которым модулйруют частотный сигнал, причем при положительном знаке фазового рассогласования, начиная с момента появления фазового рассогласования и до времени, соответствующего половине величины фазового рассогласования, линейно изменяющееся напряжение нарастает, а далее - спадает,На фиг. 1 изображена схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 - диаграммы, поясняющие работу устройства.Устройство содержит последовательно соединенные опорный генератор 1, частотный модулятор 2, систему 3 фазовой автоподстройки с электродвигате лем, на валу которого установлен датчик положения 4 ротора. Датчик положения 4 ротора и опорный генератор 1 соединены с блоком 5 определения фазового рассогласования, выход которого соединен с частотным модулятором 2.Блок 5 определения фазового рассог ласования содержит логический блок 6 и интегратор 7, причем входы логического блока б являются входами, а выход интегратора 7 - выходом блока 5.Способ осуществляется следующим образом.Опорный генератор 1 подает синхроимпульсы частоты Го на вход частотного модулятора 2 и опорные импульсы фазирования частоты Р, равной заданной частоте вращения электродвигателя, на вход блока 5 определения фазового рассогласования, Последний определяет текущее фазовое рассогласова ние А опорных импульсов частоты Г и выходных импульсов датчика положения 4 частоты Р, поступающих на второй его вход.з 1106До начала фазирования сигнала М навыходе блока 5 равен нулю, что обеспечивает прохождение синхроимпульсовчастоты Г на вход системы 3, т,е.2 =Г в момент начала фазированияс (фиг. 2). Логический блок 3 формируют сигнал, определяющий знакрассогласования и направление интегрирования,а следовательно,и направление отработки приводом начального Офазового рассогласования д)(0), Прифазовом рассогласовании импульсовчастот Р и Р, не превышающем Л,указанный сигнал обеспечивает положительное, в противном случае - отрицательное направление интегрирования.При д) (О) 63 и С=0 на выходеинтегратора 4 формируется линейно нарастающий сигнал М., обеспечивающий 20линейное изменение частоты 1 навыходе частотного модулятора 2, позакону Го (й) =о+ Кс,: 2где К = - а - параметр цепи фазирова"2 э.ния;252 - число меток импульсного датчика частоты вращения, входящего в состав системы 3 фазовойавтоподстройки частоты З 0вращения;а - предельно допустимоеускорение привода, определяемое инерционностью нагрузки и условиями токоограниченияТем самым обеспечивается постоянное ускорение вала двигателя науровне а и уменьшение фазового рассогласования д) по закону40 агд 1) (С) =д (О)2 Таким образом, предлагаемый способобеспечивает повышение быстродействия процесса фазирования и может 45 найти применение в высокоточных:приводах при значительной инерционности нагрузки. 4 Ру кф Ую уз ВНИИПИ аказ 5612/44одписное 667 Филиал ППП "Па ектная, 4 фф Е жгород, ул. Разгон заканчивается в момент ,ф(О) -- соответствтммвй отра 000 4ботке половины начального фазового рассогласования.Начиная с этого момента, логический блок 6 формирует на выходе сигнал А, обеспечивающий изменение направления интегрирования интегратора 7 на обратное, что вызывает соответствующее изменение знака ускорения вала .электродвигателя. В момент временисоответствующий совпадению с заданной точностью фаз опорных импульсов частоты Р и импульсов датчика положения ротора частоты Р, логический блок 6 вырабатывает на выходе сигнал, возвращающий интегратор 7 в исходное (до начала фезирования) состояние, и модулирувщий сигнал М принимает нулевое значение. На вход системы 3 при этом поступают синхроимпульсы частотыс выхода опорного генератора 1, что соответствуетсинхронному режиму. Учитывая, что зона нечувствительности блока 5 ограничена весьма малым значением, равным 2 л- рад., можно считать, что интервалы разгона и торможения близки по длительности, а время фаэирования, соответствующее отработке максимального фазового рассогласования,= 2 Время фазирования (в первом приближении) не зависит от числа меток импульсного датчика частоты вращения 2, что позволяет использовать предла- гаемый способ для повышения быстродействия при фазировании высокоточных приводов (при больших 2).