Устройство для управления электродвигателем постоянного тока

Устройство содержит последователь- но соединенные блок задания 1, блок сравнения 2, регулятор скорости 3 и преобразователь 4, выходом подключенный.к двигателю 5, датчик скорости б, выход которого подключен ко второму входу бяока сравнения 2, исполнительный элемент 7, размыкающий контакт 8 которого вкаочен между блоком задания и блоком сравнения 2, а.замыкающий 9 - в цени обратной связи по скорости, блок управления исполнительным элемен-ф том, выполненный в виде логического элемента 10 с памятью и дифференцирующего 11 и дифференциального 12 усилителей, причем выход блока задания подключен ко входу дифференцирующего уси лителя 11 и к одному из входов дифференциального усилителя .12, к другому входу которого подключен выход регулятора скорости, а выходы усилителей подключены к логическому элементу 10 с З) памятью.Логический блок 10 с памятью представляет собой последовательно соединенные логические элементы 13-16 и пороговый элемент 17, шунтирующий логические элементы 15, 16, причем входы элементов 13 и 14 являются входами элемента 10, а выход элемента 16 является выходом элемента 10 с памятью.Устройство работает следующим образом.ЗОКоэффициенты усиления дифференциального усилителя 12 (К- по входуГ"а" и К - по входу "б") выбраны так, чтобы35где О -величина сигнала на выходеблока задания 1;О -величина сигнала на выходе 40регулятора скорости 3, которое преобразуетсяКОк О О 41иМЮ 1 124 К К К К 5где К - передаточный коэффициент регулятора скорости 3;К 4- передаточный коэффициент преобразователя 4; 50К- передаточный коэффициент двигателя 5;К- передаточный коэффициент датчика скорости 6.Выражение (2) можнопредставить в , 55 видеИ К,К К К КК 60Условие (3) - это условие баланса дифференциального усилителя 12.Для правильной работы предлагаемого устройства в случае исчезновения сигнала обратной связи по частоте вращения на минимальной частоте вращениянеобходимо соблюдение соотношения где Д - диапазон регулирования частотывращения электропуивода:О- величина, напряжения срабатывания логического элемента 10с памятью.Параметры дифференцирующего усилителя 11 выбраны так, чтобы длительность сигнала на выходе дифференцирующего усилителя была пропорциональна величине сигнала задания и величина его была не менее напряжения срабатывания логического элемента 10 с памятью.Логический элемент 10,реализует логическую Функцию, запрещающую прохождение сигнала с выхода дифференцирующего усилителя 11 при наличии сигнала на выходе дифференциального усилителя 12.В исходном состоянии (сигнал задания равен нулю) на выходе дифференциального усилителя 12 и днфференцнрующего усилителя 11 - сигналы соот- ветствуют "0". Сигналы с выхода дифФеренциального усилителя 12 - О р с выхода дифференцируюшего усилителя 11 - О , соответствуют "0", если они меньше напряжения срабатывания логического элемента 10 с памятью, н "1", если равны или больше напряжения срабатывания; контакты 8 исполнительного элемента 7 замкнуты; контакты 9 разомкнуты.Подача на вход привода сигнала задания приводит к разбалансу дифференциального усилителя 12, н сигнал на его выходе соответствует "1" до окончания переходного процесса регулятора скорости 3. При этом логический элемент 10 с памятью не срабатывает, поскольку при подаче сигнала задания на выходе дифференцирующего усилителя 11 сигнал тоже равен "1" и осуществляется запрет прохождения сигналу с выхода дифференциального усилителя 12. Длительность импульса на выходе дифференцирующего усилителя 11 должна быть равна либо больше длительности переходного процесса в приводе. После окончания переходного процесса на выходе дифференциального усилителя 12 сигнал "0", поскольку он сбалансирован согласно условию (3).В установившемся режиме при изменении нагрузки двигателя в пределах от нуля до номинальной величина напряжения разбаланса дифференциального усилителя 12 не достигает напряжения срабатывания логического элемента 10 с памятью. Это условие выполняется при коэффициенте усиления привода,в целом не менее определенной величины, и прн работе регулятора скорости 3.во всех режимах иа линейном участке его характеристики.Исчезновение сигнала датчика скорости приводит к быстрому насыщению (регулятора скорости 3, Поскольку в приводах с широким диапазоном регулирования коэффициент усиления его велик, к разбалансу диФФеренциальногоусилителя 12 и срабатыванию логического элемента 10 с памятью, размыканию цепи сигнала задания и подключв - нию на вход узла сравнения 2 напряже-ния ЗДС двигателя (через делитель). Полярность ЭДС двигателя выбирается обратной напряжению задания - при этом осуществляется эффективное торможение . привода.Поскольку логический элемент 10 имеет память", то повторное включение привода возможно только после приведения схемы в исходное состояние и устранения неисправности в цепях якоря ,Щ или возбуждения датчика скорости (тахогенератора) 6.Изобретение обладает преимуществами относительно известных устройств расширением функциональных возможностей (обеспечение защиты электропривода не только от превышения частоты вращения выше допустимой, но и от несоответствия частоты вращения заданной при малых сигналах задания, при случайном заклинивании вала двигате- ЗО ля; обеспечение эффективного торможения при обрыве цепей аналогового .датчика частоты вращения и повышенным быстродействием во всем диапазоне регулирования частоты вращения за счет З 5 илиал ППП Патент",Ужгород, ул. Проектна использования бесконтактных элементовуправления,формула изобретения Устройство для управления электродвигателем постоянного тока, содержащее последовательно соединенные блокзадания, блок сравнения, регуляторскорости и преобразователь, выходомподключенный к двигателю, датчик скорости, выход которого подключен ковторому входу блока сравнения, исполнительный элемент, размыкающий контакткоторого включен между блоком заданияи блоком сравнения, а замыкающийв цепи обратной связи по скорости, иблок управления исполнительным элементом, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения быстродействияи расширения функциональных возможностей, блок управления исполнительнымэлементом выполнен в виде логическогоэлемента с памятью и дифференцирующегои дифференциального усилителей, причем выход блока задания подключен ковходу дифференцирующего усилителя и кодному из входов дифференциальногоусилителя, к другому входу которогоподключен выход регулятора скорости,а выходы усилителей подключены к ло-.гическому элементу с памятью.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 319456, кл, В 24 В 7/00, 1972.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке В 2550413/24-07, 1977.1