Устройство для цифрового управления асинхронным двигателем

Союз Советских Социалистических Республик(11875336 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ 61) Дополнительное к авт. свид-ву -)М, Кл 884880/18-2 5 В 11/2 присоединением зая23) Приоритет Госу рствеиный комСССРлам изобретеи открытий те од Опубликовано 2 081, Бюллетень Йо 39 5 З) УДК 62-50.В в, Б.Е.Курци В а 1) Звявител УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦИФРОВОГО УПРАВЛЕНИ АСИНХРОННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ10 У Изобретение относится к устройствам автоматики, и предназначено для управления асинхронным двухфазным двигателем циФровых следящих систем.Известны усилительно-преобразовательные устройства, предназначенные для управления асинхронным двухфазным двигателем цифровым кодом. Указанные устройства содержат генератор импульсов, преобразователь кадГ временной интервал, счетчик и усилитель мощности 111 и 121.Недостатком указанных устройств является зависимость их статичеекойхарактеристики от частоты питающей 15 сети.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является усилительно-преобразовательное. Устройство для циФровых следящихсистем, 20 содержащее преобразователь код"временной интервал ПКВИ) и усилитель мощности. ПКВИ содержит последовательно соединенные генератор трапецеидального напряжения (ГТН), конденсатор, замкнутый через полупроводниковый ключ на первичиую обмоткутрансформатора и цифровой управляемый резистор (ЦУР), определяющий время заряда конденсатора до величины 30 соответствующей порогу срабатывания ключа. Вторичная обмотка трансформатора соЕдинена с распределителем импульсов, обеспечивающим требуемую последовательность подачи управляющих импульсов на ключи в зависимости от знака кода управления и полу- периода питающей сети. Это устройство обеспечивает надежное преобразование цифрового кода управления в напряжение переменного тока для управления асинхронным двухфазным двигателем 31.Недостатком известного устройства является зависимость статической характеристики устройства от частоты питающей сети. Этот недостаток заключается в том, что при постоянном коде управления допустимые изменения частоты питающей сети приводят к существенным отклонениям выходной характеристики устройства.Цель изобретения - повышение точности устройства.Цель достигается тем, что в устройствосодержащее последовательно соединенные декодирующий преобразователь, блок памяти, ключ, трансфоратор, распределитель импульсов и силитель мощности, а также источденсатора блока 3 памяти до величины порога срабатывания ключа 5. Питание цепи заряда конденсатора Формируетсяв каждый полупериод питающей сети ГТН 4. При достижении напряжения на конденсаторе порогового значения срабатывает ключ 5 и конденсатор 3 разряжается через обмотку трансформатора 8, после этого ключ снова 60 65 ник питания, подключенный к питающим входам усилителя мощности, распреде:лителя импульсов и через генератор трапецеидального напряжения к втоРому входу блока памяти введены последовательно соединенные триггер Шмидта, генератор импульсов, счетчик, регистр, выходом подключенный к декодирующему преобразователю, а также формирователь импульсов, вход которого подключен к .выходу триггера О Шмидта, а выходы - ко вторым .входам счетчика и регистра соответствеийо, причем вход триггера Шмидта подклю-чен к источнику питания.На чертеже схематично представлено усилительно-преобразовательное уст.5 ройство.Устройство содержит преобразователь 1 код-временной интервал, декодирующий преобразователь 2, блок 3 памяти, генератор 4 трапецеидаль ного напряжения, трансформатор б,распределитель 7 имцульсов, усилитель8 мощности, триггер 9 Шмидта, генератор 10 импульсов, формирователь 11 импульсов, счетчик 12, регистр 13, 5 источник 14 питания.ПКВИ 1 в себя последовательно соединенные генератор .4 трапецеидального напряжения (ГТН), блок,З памяти в виде конденсатора, замкнутый через Зр ключ 5 на первичную обмотку трансформатора б, и декодирующий преобразователь 2, представляющий цифровой управляемый резистор, на управляющий вход которого поступает код управления и код с выхода регистра 13. Вторичная обмотка трансформатора б подсоединена ко входу распределителя 7 импульсов (РИ), выход которого соединен со входом усилителя 8 мощности. Вход регистра 13 соединен через пос ледовательно соединенные генератор 10 импульсов (ГИ), счетчик 12 с выходом триггера 9 Шмидта, который через формирователь 11 (фазовых)импульсов (ФИ) соединен с управляющими 45 входами счетчика 12 и регистра 13.Устройство работает следующим образом,ГТН 4, РИ 7 и триггер 9 Шмидта . синхронизируются с напряжением сети щО которым запитывается усилитель 8. Входным сигналом является код управления, поступающий на управляющие входы ПКВИ 1, Изменение кода управления приводит к изменению величины 55 резистора 2 и, как следствие, к изменению тока и времеви заряда конзамыкается. Этот процесс повторяется каждый полупериод. При разрядеконденсатора во вторичной обмоткетрансформатора б формируется импульс, который при помощи РИ 7 пе- .редается на ключи усилителя 8 в требуемой последовательности в зависимости от знака кода управления и полупериода питающей сети. В результате, в каждый полупериод питающей сети момент открывания требуемого ключа усилителя мощности, при отсчетеот начала каждого полупериода, будетпропорционален коду управления. Таккак момент открывания ключей определяется при постоянном коде управления только временем заряда конденсатора, отсчитываемым от начала каждого полупериода, и не зависит отчастоты питающей сети, то ее изменение приводит к тому, что мощность,передаваемая через усилитель из сети в нагрузку, изменяется При этомповышение частоты питающей сети приводит к уменьшению, а понижение частоты к увеличению мощности, передаваемой усилителем мощности в нагрузку. Компенсация зависимости статической характеристики устройства отчастоты питающей сети обеспечивается следующим образом. На выходе триг-.гера 9 формируется прямоугольноенапряжение длительностью, равнойдлительности нолупериода питающейсети. Далее сигнал с выхода триггера 9 поступает на управление ГИ 10и на вход формирователя импульсов11. Импульсы с выхода ГИ 10 поступают на вход счетчика 12 только приналичии прямоугольного напряжения свыхода триггера 9., при этом в формирователе 11 по переднему фронтупоступающего на него прямоугольногонапряжения Формируется импульс, обеспечивающий установку счетчика 12 висходное состояние и разрешение насчет, а по заднему фронту прямоугольного напряжения формируется импульс.записи в регистр 13 кода с выходасчетчика 12. Изменение частоты питающей сети приводит к изменениюдлительности полупериода и соответственно к изменению длительности прямоугольного напряжения, формируемого в триггере 9. В результате числоимпульсов, поступающих на вход счетчика 12 от ГИ 10 и, как следствие,код на выходе счетчика 12 будет соответствовать частоте питающей сети.Этот код.подается с регистра 13 науправляющие входы ПКВИ 1. Конкретноэтот код подается на управляющие входы резистора, так изменяя суммарнуювеличину его сопротивления, чтобыимпульс, открывающий ключи усилителя 8; снимаемый с выхода ПКВИ 1,сместился во времени пропорционально отклонению частоты питающей сети. При этом указанное смещение875336 Формула изобретения Мд уцрадлСоставитель В.ГрибоваРедактор Г.Волкова Техред С.Мигунова Корректор С.Шекм 9331/72 Тираж ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 113035, Москва, Ж;.4/ Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 момента открывания ключей усилителя 8 направлено в сторону, обеспечивающую компенсацию отклонений мощности, передаваемой через усилитель 8 в нагрузку, возникающих из-за изменений частоты питающей сети.Таким образом, обеспечивает стабильность статической характеристики устройства при изменении частоты питающего напряжения, и как следствие, точность устройства.Устройство изготовлено и испытано на предприятии-заявителе. В наотоящее время усилительно-преобразовательное устройство внедряется в одной из разработок предприятия-заявителя.15 Устройство для цифрового управле ния асинхронным двигателем, содержащее последовательно соединенные декодирующий преобразователь, блок памяти, ключ, трансформатор, распредели тель импульсов и усилитель мощности, а также р 5 источник питания, подключенный к питающим входам усилителя мощности, распределителя импульсов и через генератор трапецеидального напряжения квторому входу блока памяти, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в неговведены последовательно соединенныетриггер Шмидта, генератор импульсов,счетчик, регистр, выходом подключенный к декодирующему преобразователю,а также формирователь импульсов, входкоторого подключен к выходу триггераШмидта, а выходы - ко вторым входамсчетчика и регистра соответственно,причем вход триггера 1 йкидта подключенк источнику питания.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 535711 кл. Н 02 13/16, 1976.2. Патент США Р 4045715,кл. 318/16, 1977.3. Батоврин А.А. и др. цифровыеследящие системы судовой автоматики"., Л., "Судостроение", 1972,с.115, рис.8-57 (прототип).