Устройство для широтно-частотного управления асинхронным двухфазным электродвигателем

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1277348 19) 2 Р 7 ОПИСАН И К АВТОРСКОМУ РЕТЕНИЯ ТЕЛЬСТВ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(56) Теория автоматического управления. Ч, 1./Под ред. А. В. Нетушила.М.: Высшая школа, 1967.Панкратьев А. Д., Паппе В. П., Паппе Н. П., Петров Б. М. Следящий привод переменного тока с полупроводниковыми усилителями. М.-Л.: Энергия, 1966, с 52. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ШИРОТНО- ЧАСТОТНОГО УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ ДВУХФАЗНЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ(57) Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для широтно-частотного управления электроприводами с асинхронным двухфазным электродвигателем. Целью изобретения является упрощение устройства, повышение точности управления частотой вращения и обеспечение реверсирования направления вращения. асинхронного двухфазного электродвигателя При достаточной простоте реализации устроиство позволяет обеспечить заданную точность управления частотой вращения асинхронного двухфазного электродвигателя путем увеличения количества разрядов кода управления, простоту осуществления реверса, высокую надежность за счет применения только цифровых элементов. Устройство содержит задающий генератор 1, подключенный к первым входом блоков 2, 3 широтной модуляции и к счетному входу управляемого делителя 7 частоты, выход которого подключен ко вторым входам блоков 2, 3 широтной модуляции и ко входу Т-триггера 8. Выходы Т-триггера 8 соединены с третьими входами блоков 2, 3. Выходы первого блока 2 широтной модуляции через ключевой усилитель 4 подключены к обмотке возбуждения элект- с родвигателя 6, а выходы блока 3 широтной Е модуляции подключены к коммутатору 9. ру Каждый из блоков 2, 3 содержит Т-триггер 1 О %фф три логических элемента И 11, 12, 13 два Я 5-триггера 14, 15, дешифратор 16 и счетчик 17, причем выход логического элемента И 13 соединен со входом установки в О счетчика 17. Упра вл яющи й цифровой код подается на входы 18 делителя 7. 2 з. и. ф-лы,(г к г = 2 К ог ч а кс Щчкк =2 (2" - 1) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для широтно- частотного управления электроприводами с асинхронным двухфазным электродвигателем.Целью изобретения является упрощение устройства, повышение точности управления частотой вращения и обеспечение реверсирования направления вращения асинхронного двухфазного электродвигателя.На чертеже показана структурная схема цифрового устройства для широтно-частотного управления асинхронным двухфазным электродвигателем.Устройство для широтно-частотного управления двухфазным электродвигателем содержит задающий генератор 1 первый и второй блоки 2 и 3 широтной модуляции, первый и второй ключевые усилители 4 и 5, подключенные соответственно к обмотке возбуждения и обмотке управления асинхронного двухфазного электродвигателя 6, управляемый делитель 7 частоты, Т-триггер 8 и коммутатор 9.Выход задающего генератора 1 соединен с первыми входами обоих блоков 2 и 3 широтной модуляции и со счетным входом управляемого делителя 7 частоты, выход которого соединен с вторыми входами обоих блоков 2 и 3 широтной модуляции и с входом Т-триггера 8. Прямой и инверсный выходы Т-триггера 8 соединены с третьими входами соответственно первого и второго блоков 2 и 3 широтной модуляции. Выходы первого блока 2 широтной модуляции подключены к входам первого клк)чевого усилителя 4, а выходы второго блока 3 широтной модуляции подключены к входам коммутатора 9, выходы которого соединены с входами второго ключевого усилителя 5. Каждый из блоков 2 и 3 широтной модуляции содержит Т-триггер 10, три логических элемента И 11, 12 и 13, два Я 5-триггера 14 и 15, дешифратор 16 и счетчик 17. Счетный вход счетчика 17 образует первый вход блоков 2 и 3 широтной модуляции, обьединенные первые входы первого и второго логически.х элементов И 11 и 12 образукгт второй вход блоков 2 и 3 широтной модуляции, а вход 1-триггера 10 является третьим входом блоков 2 и 3 широтной модуляции. Прямой и инверсный выходы Т-триггера 10 соединены с вторыми входами соответственно первого и второго логических элементов И 11 и 12, третьи входы которых объединены и подключены к первому выходу дешифратора 6. Второй выход дешифратора 16 соединен с объединенными Я-входами первого и второго Я 5- триггеров 14 и 15, 5-входы которых подключены к выходам соответственно первого и второго логических элементов И 11 и 12. Инверсные выходы обоих Й 5-триггеров 14 и 15 соединены с входами третьего логического элемента ИЗвыход которого соединен с входом установки в О счетчика 17. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Выходы счетчика 17 подключены к входам дешифратора 16. Прямые выходы первого и второго И 5-триггеров 14 и 15 образуют выходы блоков 2 и 3 широтной модуляции.Устройство работает следующим образом.Задающий генератор 1 вырабатывает импульсы, частота которых равна где очкк - максимальная частота напряжения на обмотках асинхронного электродвигателя 6;К - целое число (К)1).Значения а: и К выбирают исходя из требуемого диапазона и дискретности регулирования частоты вращения электродвигателя 6.Эти импульсы поступают на управляемый делитель 7 частоты, коэффициент деления которого зависит от значения цифрового кода на его управляющих входах 18. При наличии во всех разрядах кода управления логических 0 коэффициент деления управ-, ляемого делителя 7 частоты является максимальным, а частота напряжения на обмотках электродвигателя 6 - минимальной и равна где и - количество разрядов кода управления управляемого делителя 7 частоты.С выхода управляемого делителя 7 частоты сигнал поступает на вход Т-триггера 8, который осуществляет поочередное переключение Т-триггеров 10 в блоках 2 и 3 широтной модуляции. В исходном состоянии на прямых выходах Ю-триггеров 14 и 15 присутствует уровень логического 0, а с их инверсных выходов уровни логической 1 поступают на входы т 1)етьего логического элемента И 13. При этом уровень логической 1 с выхода элемента И 13 устанавливает все выходы счетчика 17 в состояние логического 0, что приводит к появлению на первом выходе дешифратора 16 сигнала логической 1, который поступает на третьи входы первого и второго логических элементов И 11 и 12.При совпадении сигнала с выхода управляемого делителя 7 частоты с сигналом на прямом выходе Т-триггера 10 на выходе первого логического элемента И 11 формируется сигнал логической 1, который устанавливает первый Ю-триггер 14 в состояние логической 1 на прямом выходе (логического 0 - на инверсном выходе) . При этом на выходе третьего логического элемента И 13 формируется сигнал логического О, снимающий запрет со входа установки в 0 счетчика7, который начинает осуществлять подсчет импульсов, поступающих с задающего генератора 1.1277348 5 10 15 20 25 30 35 40 Формула изобретения 45 50 Составитель С. 11 озднуковТекред И. Верее Коррскгор 11,МаскаТираж 631 11 о нисносВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий1 3035, Москва, Ж - 35, Раугнская наб., д. 4 гбФилиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Редактор Л. ПовканЗаказ 6675/54 После прохождения К-го импульса па выходах счетчика 17 образуется цифровой код, вызывающий появление сигнала логическойна втором выходе дешифратора 16, который возвращает первый Р 5-три ггер 14 в состояние логического О на прямом выходе. Одновременно с этим формируется сигнал логической 1 на выходе третьего элемента И 13, устанавливающий счетчик 17 в нулевое состояние.При совпадении сигнала с выхода управляемого делителя 7 частоты с сигналом на инверсном выходе Т-триггера 10 на выходе второго логического элемента И 12 формируется сигнал логической 1, который переводит второй Р 5-триггер 15 в состояние логической 1 на прямом выходе. При этом аналогично ранее описанному сигнал логического О с выхода третьего логического элемента И 13 снимет запрет на счет со счетчика 17 и после окончания счета на К сигнал логической 1 со второго выхода дешифратора 16 возвращает второй й 5-триггер 15 в состояние логического О.Сформированные таким образом сигналы управления с выходов Я 5-триггеров 14 и 15 поступают на первый ключевой усилитель 4 непосредственно и на второй ключевой усилитель 5 через коммутатор 9, который по сигналу 19 управления осуществляет перекрестное переключение сигналов с выходов блока 3 широтной модуляции на входы ключевого усилителя 5, обеспечивая реверс асинхронного двухфазного электродвигателя. Таким образом, устройство позволяет обеспечить заданную точность управления путем увеличения количества разрядов кода управления, простоту осуществления реверса,высокую надежность за счет применения только цифровых элементов. Кроме того, возможно микроминиатюрное исполнение устройства управления в виде одной БИС. 1. Устройство для широтно-частотного управления асинхронным двухфазным электродвигателем, содержащее первый и второй ключевые усилители, задающий генератор, связанный с первым и вторым блоками широтной модуляции, выходы первого блока широтной модуляции соединены с входами первого ключевого усилителя, выходы первого и второго ключевых усилителей подключены соответственно к обмотке возбуждения и обмотке управления асинхронного двухфазного электродвигателя, отличающееся тем, что, с целью упро 1 цения, повышения точности управления частотой вращения асинхронного двухфазного электродвигателя, в него введены управляемый делитель частоты, Т-триггер, а первый и второй блоки широтной модуляции выполнены с тремя входами, выход задающего генератора соединен с первыми входами первого и второго блоков широтной модуляции и со счетным входом управляемого делителя частоты, выход которого соединен со вторыми входами первого и второго блоков широтной модуляции и с входом Т-триггера, прямой и инверсный выходы которого соединены с третьими входами соответственно первого и второго блоков широтной модуляции, выходы второго блока широтной модуляции связаны с входами второго ключевого усилителя.2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что каждый блок широтной модуляции содержит Т-триггер, три логических элемента И, два Р 5-триггера, дешифратор и счетчик, счетный вход которого образует первый вход блока широтной модуляции, объединенные первые входы первого и второго логических элементов И образуют второй вход блока широтной модуляции, вход Т-триггера является третьим входом блока широтной модуляции, прямой и инверсный выходы Т-триггера соединены с вторыми входами соответственно первого и второго логических элементов И, третьи входы которых объединены и подключены к первому выходу дешифратора, второй выход которого соединен с объединенными й-входами первого и второго Ю-триггеров, 5-входы которых подключены к выходам соответственно первого и второго логических элементов И, инверсные выходы первого и второго Ю-триггеров соединены с входами третьего логического элемента И, выход которого соединен с входом установки в 0 счетчика, выходы которого соединены со входами дешифратора, прямые выходы первого и второго Ю-триггеров образуют выходы блока широтной модуляции.3. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей за счет обеспечения реверсирования направления вращения асинхронного двухфазного электродвигателя, введен управляемый коммутатор, входы которого подключены к выходам второго блока широтной модуляции, а выходы соединены с входами второго ключевого усилителя.