Электропривод

(19) 111) А 1 51) 4 Н 02 Р ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТ МИТЕТ СССР ЕНИЙ И,ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ кий инСССР1983.ениегоиздат(54) ЭЛЕКТРОПРИВО (57) Изобретение технике. Целью из расширение диапаз ния. Введение вто счетчика 10, реги ра 12, двух двухв И 14, 15, элемента лило понизить уро обеспечить низкий частоты вращения широком диапазоне тносится к электробретення являетсяна частоты вращеого реверсивноготра 11 БЯ-триггеодовых элементов13 задермки позво"ень дискретности иуровень пульсацийлектродвигателя. прирегулирования. ил.1 12Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано вэлектроприводах.Цель изобретения - расширение диапазона частоты вращения.На чертеже приведена схема элекотропривода.Электропривод содержит электродвигатель 1, последовательно соединенныегенератор 2 опорной частоты и задатчик 3 частоты вращения в виде преобразователя код - частота, послецовательно соединенные преобразователь 4код - напряжение и аналоговый регулирующий блок 5, выходом подключенныйк электродвигателю 1, импульсный датчик 6 частоты вращения, схему 7 синхронизации и первый реверсивный счетчик 8, входы сложения и вычитания которого через схему 7 синхронизациисвязаны соответственно с выходом задатчика 3 частоты вращения и выходомимпульсного датчика 6 частоты вращения, выходы первого реверсивногосчетчика 8 связаны с входом преобразователя 4 код - напряжение, делитель 9 частоты, второй реверсивныйсчетчик 10, регистр 11 с информационными входами и тактовым входомзаписи информации, КБ-триггер 12,элемент 13 задержки и два двухвходовых элемента И 14 и 15, первые входыкоторых соединены с выходом задатчика 3 частоты вращения и входом целителя 9 частоты, вторые входы первогои второго элементов И 14 и 5 соединены соответственно с прямым и инверсным выходами КБ-триггера 12, авыходы подключены соответственно квходам сложения и вычитания второгореверсивного счетчика 10, выходамиподключенного к младшим разрядам ре 1гистра 11, старшие разряды которогосоединены с выходами первого реверсивного счетчика 8, вход сложениякоторого через схему 7 синхронизациисвязан с выходом целителя 9 частотыи соединен с Б-входом КБ-триггера 12и входом элемента 13 задержки, выходом подключенного к тактовому входузаписи информации регистра 11, выходыкоторого соединены с входами преобразователя 4 код - напряжение,Электропривод в режиме стабилизации работает следующим образом.Задатчик 3 вырабатывает частотуХ, пропорциональную частоте генератора 1 и значению заданного кода ус 75726тавки по скорости В . Частота, соответствующая заданной скорости, равная частоте датчика 6 частоты вращения, Формируется на выходе делиКтеля 9 частоты как Г = -гдеКькоэффициент деления делителя 9.Схема 7 синхронизации на входыкоторой поступают импульсы частотызадания Х и частоты обратной связи Г с выхода датчика 6, связанно.го с валом электродвигателя 1, обеспечивает минимальную временную раэдвижку импульсов обеих частот, достаточную для устранения возможных сбоев реверсивного счетчика 8 при случайном совпадении во времени импульсов в канале задания и в канале обратной связи, Тактирование схемысинхронизации производится импульсами генератора 2.Синхронизированные импульсы частаты Ги Г поступают на входынуль-органа регулятора, роль которого играет цифровой интегратор, выполненный на реверсивных счетчиках 8 и 10. Число, записанное в счетчике 8 в каждый момент времени, представляет собой интегральное рассогласование частот задания и обратной связи, Дискретный характер интегрирования выражается в том, что значение ошибки ЬЫ =(Е - Га )61 в установившем-режиме ступенчато изменяется на ф 1 поочередно по иере поступления каждого импульса задания и соответствующего ему импульса обратной связи. Код ошибки ЬИ через регистр 1.1 поступает на вход аналогового регулирующего блока 5 через преобразователь 4 код - напряжение. При этом ступенчатое изменение ошибки ЬБ выражается в ступенчатом изменении сигнала рассогласования на выходе преобразователя 4 код напряжение. Скважность импульсного изменения сигнала на выходе преобразователя 4 соответствует Фазовому рассогласованию чередующихся импульсов заданияи обратной связи на входах реверсивного счетчика 8.В установившемся режиме слеженияблагодаря астатическому закону регулирования, обеспечиваемому наличием интегратора в контуре регулирования, частоты в канале задания и обратной связи равны, При этом КБ-триггер 12 поочередно переключается импульсами50 задания и обратной связи, выполняя роль их фазового дискриминатора. Сигналы с прямого и инверсного выходов КЯ-триггера 12 переключают элементы И 14 и 15, на вторые входы которых 5 подана чатота с выхода задатчика 3, равная Е , За время одного цикла переключенйя КБ-триггера 12 на входи сложения и вычитания реверсивного счетчика 1 О поступает число импульсов частоты КК , пропорциональное интервалам времени между импульсами задания и обратной связи. При фазовом сдвиге указанных импульсов, равном 90 , числа импульсов частоты Г , 15 поступивших в пределахкаждого цикла на входы сложения и вычитания, равны. При других фазовых соотношениях разность, фиксируемая по окончании цикла в счетчике 10, по вели чине и по знаку соответствует отклонениям фазы следования импульсов задания и обратной связи.В качестве начала цикла принимается момент прихода импульса частоты 25 Х . С задержкой на время завершения переходных процессов в счетчиках 8 и 10, создаваемой элементом 13 задержки, информация, записанная к концу цикла в обоих счетчиках, пере носится в параллельном двоичном, коде в регистр 11, Команда переноса поступает на тактовый вход С регистра 11. При этом р-разрядный код числа, переносимого в регистр 11, образует- З 5 ся параллельным переносом и-разрядного кода числа, записанного в счет- чике 10, и п 1-разрядного кода числа, записанного в счетчике 8, так что р = ш + и (ш и и - соответственно 4 б числа разрядов счетчиков 8 и 10). При этом младший разряд числа, записанного в счетчике, соответствует п + 1 разряду числа, переносимого в регистр. В целом, р-разрядное число в регистре 11 отражает в параллельном двоичном коде интегральное значение рассогласования частот Е и Е с дискретностью рассогласования2 ь Ф их импульсов равной К = 2 пДвоичный делитель 9 частоты также должен выполняться п-разрядным.Таким образом, если дискретность записи числа в счетчике 8 отражает разрешающую способность квантования угла поворота вала электродвигателя датчиком 6, то дискретность записи числа в счетчике 10 отражает дополЬительное "нониусное квантование названной единицы дискретности. Особенность описанного метода заключается в том, что, так как частота до-. полнительного квантования Й строго пропорциональна значению скорости. чувствительность описанного преобразования не меняется во всем диапазоне скоростей. В установившемся режиме для высокоточных кваэинепрерывных САР динамическая погрешность стабилизации скорости не превышает десятых долей процента, т.единамические отклонения скорости практически не сказываются на чувствительности описанного "нониусного" нуль- органа.Код числа ошибки, записанной в ре" гистре 11, преобразуется преобразователем 4 код-напряжение в аналоговый сигнал, управляющий аналоговым регулирующим блоком 5% Благодаря понижению уровня дискретности предлагаемый электропривод позволяет обеспечить низкий уровень пульсаций частоты вращения электро" двигателя при широком диапазоне ре" гулирования.Формула изобретенияЭлектропривод, содержащий электродвигатель, последовательно соединен-. ные генератор опорной частоты и задатчик частоты вращения в виде преобразователя код - частота, последовательно соединенные преобразователь код - напряжение и аналоговый регулирующий блок, выходом подключенный к электродвигателю, импульсный датчик частоты вращения, схему синхронизации и первый реверсивный счетчик, входы сложения и вычитания которого через схему синхронизации связаны соответственно с выкодом эадатчика частоты вращения и с выходом импульсного датчика частоты вращения, выкоды первого реверсивного счетчика связаны с входами преобразователя код - напряжение, о т л и ч а ю -Ф щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона частоты вращения, в него введены делитель частоты, второй реверсивный счетчик, регистр с информационными входами и тактовым вкодом записи информации, КЯ-триггер, элемент задержки и два двухвходовых1275726 Составитель А.ТрофименкоРедактор В.Петраш Техред Л.Олейник . Корректор В,Бутяга Заказ 6579/55 Тираж 631 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035) Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул,Проектная, 4 элемента И, первые входы которых соединены с выходом задатчика частотывращения и входом делителя частоты,вторые входы первого и второго элементов И соединены соответственно спрямым и инверсным выходами Ы-триггера, а выходы подключены соответственно к входам сложения и вычитания второго реверсивного счетчика,выходами подключенного к младшимразрядам регистра, старшие разряды которого соединены с выходами перво" го реверсивного счетчика, вход сложения которого через схему синхрони зации связан с выходом делителя частоты и соединен с Я-входом ВБ-триггера и входом элемента задержки, выходом подключенного к тактовому входу записи информации регистра, выхо О ды которого соединены с входами преобразователя код - напряжение.