Система регулирования частоты вращения двигателя

(50 4 С 05 В 1 ОМИТЕТ СССРНИЙ И ОТКРЫТИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ 43 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 21) 3884323/24-222) 11.04.85(56) Авторское свидетельство СССРВ 798688, кл. С 05 В 11/00, 1978.Авторское свидетельство СССРР 1032424, кл. С 05 В 11/01, 1981.Исследования по повышению точности, надежности и автоматизации металлорежущих станков. Сб.трудовУкрНИИСИП. М., 1971, с. 109.(54) СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧАСТОТЫВРАШЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ(57) Изобретение относится к системамавтоматического управления, а именнок системам регулирования частоты вращения двигателей. Целью изобретенияявляется расширение диапазона и повышение точности регулирования частотывращения. Поставленная цель достигается тем, что в систему введена специальная цепь коррекции, позволяющаяустранить пульсации управляющегосигнала на входе электродвигателя.2 ил.Изобретение относится к системамавтоматического управления, в частности к системам регулирования частоты вращения двигателей.Целью изобретения является расширение диапазона и повьппение точностирегулирования частоты вращения.На Фиг. 1 представлена блок-схема системы; на фиг. 2 - временныедиаграммы, поясняющие работу системы.Система содержит сумматор 1, усилитель 2, двигатель 3, импульсныйдатчик 4 частоты вращения, счетчик5 импульсов, преобразователь 6 коднапряжение, счетчик 7 импульсов,задающий генератор 8, частотный детектор 9, делитель 10 частоты, усилитель 11, первый 12, второй 13, третий14 и четвертый 15 Формирователи пилообразного напряжения, сумматор 16.На фиг. 2 обозначено: о - сигнална выходе задающего генератора 8;сигнал на выходе делителя частоты;о - сигнал на выходе импульсногодатчика 4 частоты вращения; , 3числа на первых выходах счетчиков 7и 5 импульсов; е - сигнал на выходепреобразователя 6 код - напряжение;е - постоянная составляющая сигнала е (ее площадь равна площади импульсов сигнала е , поэтому она пропорциональна усредненной по времениразности числе , и 8 );ж, Ус - прямой и инверсный сигналы на втором итретьем выходах счетчика 7 импульсов,имеющие частоту в два раза ниже частоты сигнала 6; , ) - прямой и инверсный сигналы на втором и третьемвыходах счетчика 5 импульсов, имеющиечастоту в два раза ниже частоты сигнала 6 ; О, к , л , М , Н - сигналына первом, втором, третьем и четвертом входах и выходе сумматора 16; о -сигнал на втором входе сумматора 1,не имеющий постоянной составляющей,так как площади импульсов выше и ниже оси абсцисс равны между собой, иимеющий одинаковые с сигналом е переменные составляющие, так как длительность и размах импульсов у этих сигналов одинаковы; М - сигнал на выходе сумматора 1, определяемый какразность, сигналов е и о и поэтому1равный е, т.е. п = Е - о= е,Система работает следующим образом.Сигнал о.,пройдя . через делитель 10частоты, формирует сигнал ь , каждый импульс которого изменяет число г всчетчике 7 импульсов на единицу. Впреобразователе 6 код - напряжение почислами 8 формируется сигнал е, 5 В сумматоре 1 из сигнала е вычитается сигнал О , в результате чего Формируется сигнал постоянного тока ипропорциональный усредненной по времени разности чисели 8 . Пройдя 10 через усилитель 2, этот сигнал управляет двигателем 3. При вращении двигателя 3 датчик 4 формируе 1 импульсысигнала 1 . 1(оличество этих импульсовпропорционально частоте вращения дви гателя 3. Счетчик 5 по каждому импульсу сигнала 5 изменяет число 3на единицу. В установившемся режимечастоты импульсов сигналов б и 6 равны, усредненная по времени разность 20 чисели 3 постоянная и пропорциональна частоте вращения двигателя 3.Частота вращения двигателя определеначастотой сигнала д , Сигнал О , обесобеспечивающий подавление пульсаций 25 сигнала Е , формируется из сигналовФ ж, ,при помощи сигнала аИз сигналов э , %, ,формирователями 12 - 15 формируются пилообразные сигналы ц, к, и и м с длительЗ 0 ностью в один период сигналов оо , 5и постоянным их наклоном. Сумматором16 из пилообразных сигналов а, к, ,.м Формируется пульсирующий сигнал ппутем суммирования сигналов О, к ивычитания сигналов П, у т.е, н( О + к ) - ( м + л ) . Сигнал Н . - пуль:сирующий прямоугольный. Его частота равна частоте сигналов 5 и 1размах обратно пропорционален этойчастоте. Пройдя через усилитель 11,этот сигнал преобразуется в прямо-,угольный пульсирующий сигнал с постоянным размахом, равным по размахусигналу Е . Постоянство размаха обес печивается изменением коэффициентаусиления усилителя 11 выходным сигналом частотного детектора, которыйпрямо пропорционален частоте сигнала О, а следовательно, и частоте сигналов о и О . Чем больше коэффициентделения делителя 10, тем вьппе частота сигнала О , тем выше быстродействие частотного детектора 9. Повышение быстродействия детектора 9 необходимо для устранения запаздыванияпри управлении коэффициентом усиленияусилителем 11 во всем диапазоне скоростей вращения двигателя 3, Изменение частоты вращения двигателя 3 осуществляется изменением частоты задающего генератора 8.Использование предлагаемой системы позволяет регулироватьчастоту вращения цвигатсля в больших пределах и с более высокой точностью за счет полного устранения пульсаций управляющего сигнала. 10формула из обретенияСистема регулирования частоты вращения двигателя, содержащая частот ный детектор, первый сумматор, последовательно соединенные задающий генератор и делитель частотыи последовательно соединенные второй сумматор, первый усилитель и двигатель, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения диапазона и повышения точности регулирования частоты вращения, в нее введены четыре формирователя пилообразного напряжения, 25 второй усилитель, первый счетчик импульсов и последовательно соединенные импульсный датчик частоты вращения, второй счетчик импульсов и преобразователь код - напряжение, причем выход задающего генератора соединен через частотный детектор с первым входом второго усилителя, соединенного вторым входом с выходом первого сумматора, выход преобразователя код - напряжение соединен с первым входом второго сумматора, подсоединенного вторым входам к выходувторого усилителя, вал двигателя связан с импульсным датчиком частотывращения, входы первого сумматораподключены к выходам соответствующихформирователей пилообразного напряжения, выход делителя частоты соединенс входом первого счетчика импульсов,подсоединенного первым выходом квторому входу преобразователя коднапряжение, входы первого и второгоформирователей пилообразного напряжения подключены соответственно квторому и третьему выходам первогосчетчика, входы третьего и четвертого формирователей пилообразного напряжения - соответственно к второму итретьему выходам второго счетчика импульсов.1262448 Составитель С. НикишовТехред И.Попович Бутяга Коррект Редакт Волко Тираж 836 ВНИИПИ Государственного комитет по делам изобретений и открыт 13035, Москва, Ж, Раушская на