Устройство для определения частоты вращения электродвигателя постоянного тока

СВОЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 51)4 Н 02 Р 5/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изо тение относится к электр ГОСУДАР 6 ТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО;ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по монтажным и специальным строительным работам и Институт проблем управления(56) Авторское свидетельство СССРФ 1020949, кл. Н 02 Р 5/16, 1983.Авторское свидетельство СССРУ 1275728, кл, Н 02 Р 5/16, 1985.РОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧАСНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПОСТОтехнике и может быть использовано вавтоматизированных электроприводах.Целью изобретения является повышениеточности. Устройство содержит последовательно соединенные генератор 12прямоугольных импульсов и цифровойинтегратор 13. Вход цифрового интегратора 13 соединен с выходом релейного элемента 9, а выход является выходом устройства, Вход преобразователя14 код-напряжение соединен с выходомцифрового интегратора 13, а выходчерез .масштабный элемент 11 соединенс входом сумматора 6. В данном устройстве повышение точности определениячастоты вращения достигается за счетиспользования эффекта цифровой фильт. /ррации высокочастотной помехи на выходе релейного элемента 9. 1 ил.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автоматизированных электроприводах постоянного тока.Целью изобретения является повышание точности.На чертеже приведена схема устройства.Устройство для определения частоты вращения электродвигателя 1 постс 1 янного тока содержит измерительный резистор 2, включенный последовательнс 1 с электродвигателем 1, датчик 3 тска, входы которого подключены к измерительному резистору 2, датчик 4 напряжения, входы которого подсоединены к двигателю 1, элемент 5 с зоной нечувствительности, сумматор 6, апериодическое звено 7, элемент 8 сравнения, релейный элемент 9, масштабнь 1 й элемент 1 О, масштабный элемент 11, тактовый генератор 12 прямоугольнь 1 х импульсов, цифровой интегратор 13, имеющий входы изменения направления счета и тактовый, а также выход кода скорости, преобразователь 14 код-напряжение, Причем выход датчика 4 через элемент 5 с зоной нечувствительности связан с первым входом сумматора 6. Выход сумматора 6 через апериодическое звено 7 связан с первым входом элемента 8 сравнения, в горой вход которого соединен с выходом датчика 3 тока. Вход релейного элемента 9 подключен к выходу элемента 8 сравнения, а выход - к второму входу сумматора 6, Выход тактового генератора 12 соединен с тактовым входом цифрового интегратора 13, вход изменения направления счета которого соединен с выходом элемента 9. Выход кода скорости цифрового интегратора 13 образует выход устройства и соединен с входом преобразователя 14 коднапряжение.1Выход преобразователя 14 код-напряжение через элемент 11 масштабирования связан с третьим входом сумматора 6. Для согласования характеристик блоков устройства между выходом релейного элемента 9 и вторым входом сумматора 6 может быть включен вспомогательный масштабный элемент 10.Устройство работает следующим об" разом.Уравнение динамической электромеханической характеристики электродви гателя постоянного тока независимоговозбуждения имеет вид: Й 1 5 яраггде- ток якоря двигателя- напряжение на якоре;г - активное сопротивление;10 1. - индуктивность якорной цепи;Ке - коэффициент зависящий оттипа электродвигателя;М - частота вращения,Устройство представляет из себяэлектронную модель электродвигателя1, работающую в реальном масштабевремени и приближенно описываемуюуравнениями: С 1 %1, - = -г + 1. + К Б - К сдясг яе(2,5) 30 где х - вычисленный модельный ток;Ь 1 - рассогласование по токуэлектродвигателя и модели;Ц - выходной сигнал релейногоэлемента 9;35 К, - постоянный положительныйкоэффициент;напряжение на выходе датчи 3ка 4 напряжения;Ь - величина зоны нечувствитель - 40 ности элемента 5;- вычисленная скорость вращения электродвигателянавыходе преобразователя 14;л- постоянная интегрирования 45 интегратора 13, определяемая частотой работы генератора 12.Ток электродвигателя 1 определяется по измерению падения напряженияна низкоомном резисторе 2. Вычисление модельного тока, исходя из уравнения (2,1), происходит с помощьюсумматора 6 и апериодического звена 7; уравнение (2.2) решается релейным элементом 9; уравнение (2,3)элементом 8 сравнения, Падение напряжения на щеточных контактах имитируется элементом 5 с зоной нечувствительности - уравнение (2.4). Уравне25 Составитель В. ТрофименкоТехред А, Кравчук Корректор М. Шароши Редактор А, Ворович Тираж 584 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Заказ 5140/53 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Э 14292 ние (2.5) решается цифровым интегратором 13 с последующим преобразованием цифрового кода в аналоговую величину с помощью преобразователя 14.Если в устройстве вычисленное зна- чение Я не совпадает с реальным значением частоты вращения двигателями, то на выходе звена 7 вычисленный токФтакже неравен измеренному току (при условии соответствия параметров т и Е модели и двигателя). Появившееся рассогласование Ь 1 через релейный элемент 9 воздействует на интегратор 13 и соответственно изменяет 15 код скорости в ту или иную сторону. Изменение кода скорости прекращается лишь в том случае, если среднее значение параметра Б станет равным нулю, что соответствует режиму работы модели, при котором 1 = 1 . При .таком режиме обеспечивается равенство О = а Величина К Я, добавляемая при вычисЭа +лении модельного тока 1 , необходима для устойчивой работы устройства. Образование кода вычисленной частоты вращения электродвигателя происходит в цифровом интеграторе 13. На вход изменения направления счета поступает величина Ц,Повышение точности определения частоты вращения достигается за счет использования эффекта цифровой фильтрации высокочастотной помехи на выходе релейного элемента 9,б 94Формула изобретенияУстройство для определения частоты вращения электродвигателя постоянного тока, содержащее измерительный резистор, предназначенный для последовательного включения в якорную цепь электродвигателя, датчик тока, входы которого подключены к измерительному резистору, датчик напряжения, входы которого предназначены для подключения к якорной обмотке электродвигателя, сумматор, элемент с зоной нечувствительности, включенный между датчиком напряжения и первым входом сумматора, элемент сравнения, релейный элемент, инвертирующий масштабный элемент и апериодическое звено, включенное между выходом сумматора и первым входом элемента сравнения, второй вход которого соединен с выходом датчика тока, а выход Подключен к входу релейного элемента, выход которого соединен с вторым входом сумматора, о т л и ч а ю щ е - е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены цифровой интегратор с генератором тактовых импульсов, преобразователь код - напряжение, включенный между выходом цифрового интегратора и входом инвертирующего масштабного элемента, выход которого соединен с третьим входом сумматора, вход изменения направления счета цифрового интегратора подключен к выходу релейного элемента, а выход является выходом устройства.