Устройство для регулирования частоты вращения двигателя

а -1щ ",4 СОНЭ СОВЕ ТСНИХСОРИА ЛИСТИ"ЕСНИХ)11 4 и 02 Р б/02г" ли 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЬ 1 Й КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРб 3187 б, кл, С 05 В 19/40, 1979.Авторское свидетельство СГСР873215, кл. С 05 0 1 3/б 2, 1981.(57) Изобретение о тноси тс я к электро.технике, а именно ь злектроприводу,и может быть использовано в системах БО 492442 А 1 гстабильного вращения с вентильными электродвигателями при звуко-, видео;виси, радионавигации11 елью изобретения является повышение точности релейно-фазового устройства для регулирования частоты вращения путем повыщения достоверности информации о реальном значении частоты вращения . С этой целью в с труктуру ус тройства введены два выявителя рассогласования 3 и 4 отдельно по импульсам при отключенном питании и по импульсам при включенном питании, что позволяет использовать каждый импульс датчика ЗДС вращения 2, исключить влияние искажения и повысить в два раза частоту регулирования. 2 ил.Изобретение относится к электротехнике а именно к электроприводуи может быть использовано в системахстабильного вращения с вентильнымиэлектродвигателями при звуко-, видеозаписи, радионавигации и т.д,Цель изобретения - повыщение точности устройства для регулированиячастоты вращения электродвигателя 10путем повыщения достоверности. информации о реальном значении частотыврацения.На фи г . 1 представлена функционал ьная блок-схема устройства для регулирования частоты вращения электродвигателя; на фиг,2 - блок-схемавыявителя рассогласования,Устройство содержит генератор 1опорной частоты, датчик 2 частоты 20вращения, контролирующий моментыперехода ЭДС вращения в обмоткахстатора через нуль, выявители 3 и 4рассогласования (ВР) элементы ИЛИ5-7, элементы И 8 и 9 и Ю-триггер 2510, причем выход датчика 2 подключенк вторым входам выявителей 3 и 4рассогласования и элементов И 8 и 9,выход генератора 1 подклцен к первымвходам ВР 3 и 4, выходы выявителей 303 и 4 рассогласования подключены ксоответствующим входам элемента "ИЛИ"5, выходы которого подключены к первым входам элементов И 8 и 9 соответственно, выход элемента И 8 подключен 35к первому входу элемента ИЛИ 6, навторой вход которого подан сигнал пуска двигателя Г и и выход которогоподключен к 8-входу триггера 10,выход элемента И 9 подключен к первому входу элемента ИЛИ 7, на второйвход которого подан сигнал остановкидвигателя Ги выход которого подключен к К-входу триггера 10, прямойи инверсный выходы триггера 10 подключены к третьим входам ВР 3 и 4соответственно, а сигнал для управления двигателем снят с прямого выхода триггера 10. Выявители рассогласования 3 и 4 имеют одинаковуюструктуру (фиг,2) и содержат делитель 11 частоты, элементы И 12 и 13,двухразрядные реверсивные счетчики14 и 15 и элементы ИЛИ 16 и 17,причем вход делителя частоты является первым входом выявителя рассогласования. Первый вход первого элемента И, соединенного с суммирующимвходом второго счетчика, образует второй вход вьявителя рассогласования, а третий его вход образованвторыми входами первого и второгоэлементов И, выход элемента И 12 подключен к входам сброса делителя 11частоты и реверсивных счетчиков 14и 15, выход делителя 11 частоты подключен к суммирующему входу реверсивного счетчика 14, выход второго разряда реверсивного счетчика 15 подключен к вычитающим входам счетчиков14 и 15, инверсный выход первого разряда счетчика 14 и выход первогоразряда счетчика 15 подключены квходам элемента ИЛИ 16, инверсныйвыход которого подключен к первомувходу элемента ИЛИ 17, выход второгоразряда счетчика 14 подключен к второму входу элемента ИЛИ 17 выходкоторого подключен к первому входуэлемента И 13 а выходной сигналвыявителя рассогласования снят с выхода элемента И 13,Устройство длн регулирования частоты вращения электродвигателя работает следующим образом,В исходном состоянии По имеетОСтзначение "Логическая единупа" навыходе триггера 1 О установлено значение "Логический нуль" и двигательобесточен, При снятии сигнала Г д =1и появлении короткого импульса Цо1 триггер 10 переключается, на еговыходе устанавливается значение1 11Логическая единица , Двигатель подключается к источнику питания и начинает раскручиваться, на выходе датчика 2 частоты вращения вырабатываютсяимпульсы с частотой 1при прохождении ЭДС вращения в обмотках статорачерез нуль, Период импульсов от датчика 2 сравнивается с выявителя 3рассогласования (так как напнверсномвыходе триггера 10 в этот моментустановлено значение Логический111нуль , выход выявителя 4 рассогласования блокирован этим сигналом и наего выходе установлено значение Логический нуль") с периодом эталонныхимпульсов, которые получаются приделении частоты импульсов от генератора 1 импульсов заполнения с частотойв делителе 11 частоты выявителя3 рассогласования, Если импульс отделителя 11 частоты выявителя 3 рассогласования поступает на вход счетчика 14 выявителя 3 рассогласованияраньще, чем импульс от датчика 21 49)/ Ф частоты вращения по второму входувыявителя 3 рассогласования поступает на суммирующий вход счетчика выявителя 15 ВР 3 то на выходе эле 95менда ИЛИ 17 появляется сигнал, имеющий значение "Логическая единица",который проходит через элемент ИЛИ 5на первый вход элемента И 8,При поступлении импульса от датчика 2 этот сигнал в форме короткогоимпульса проходит на вход установкиединицы григгера 10, подтверждаяустановку выходного сигнала устройства в единичное значение до прихода 15следующего импульса от датчика 2частоты вращения, При этом импульсот датчика 2 пришел на фоне единичного сигнала на третьем входе выявителч рассогласования ( т,е, при значении "Логическая единица" на выходетриггера 10 для выявителя 3 рассогласования и значение Логический нуль"для выявителя 4 рассогласования, тона выходе элемента И 12 вырабатывается единичный сигнал, сбрасывающий поэаднему фронту делитель 11 частотыи счетчики 14 и 15 (т,е, устанавливающий выходные сигналы этих элементов в состоянии Логический нуль)соответствующего выявителя рассогласования.Если к моменту прихода импульсаот датчика 2 на выходе элемента И13 выявителя 3 рассогласования будетзначение Логический нуль, то этоозначает, что период импульса отдатчика 2 стал меньше эталонного периода, Тогда единичный сигнал с инверсного выхода элемента ИЛИ 5 вформе короткого единичного импульсп, проходя через элементы И 9 и ИЛИна К-вход триггера 10, переводитвыходной сигнал устройства в состояние Логический нуль, т.е. двигатель 45отключается от источника питания.При этом все время, когда на выходе триггера 10 присутствует единичный сигнал, в выявителе 4 рассогласования выход заблокирован, счетчик15 выявителя 4 рассогласования осуществляет подсчет "чужих" импульсов(импульсов, поступающих на вход выявителя 4 рассогласования от д,гтчика2 на фоне единичного сигнала на выходе триггера 10), причем, как только число импульсов становится равнымдвум, по сигналу с выхода второгоразряда счетчика 15 из обоих счетчи 4 36к зв 14 и 15 вычитается единица. Счетчик 15 осуществляет подсчет количества эталонных периодовП этому к моменту переключения триггер О в счетчике 15 будет записано число эталонных периодов от момента поступления последнего "своего" импульса (импульса, который поступил от датчика 2 на фоне нуля на выходе триггера 10) до момента поступления последнего чужого импульса за вычетом числа эталонных периодов, равного количеству "чужих" импульсов от датчика 2, вызвавших вычитание единицы иэ обоих счетчиков 14 и 15.С момента переключения триггера 10 в состояние Логический нуль сравнение интервалов времени осуществляется ВР 4, причем сигнал на его выходе выставляется равным единице только в том случае, если число, записанное в счетчике 14, по крайней мере, на единицу больше числа,записанного в счетчике 15 ( а в счетчике 15 могут быть записаны только "0" и "1, так как при числе, равном двум, происходит вычитание единицы из обоих счетчиков ). После прихода своего импульса сигнал о соотнощении временных интервалов проходит на один из входов триггера 1 О, вызывая его переключение либо подтверждения дальнейшее его пребывание в том же состоянии.В дальнейшем система выходит на установившийся режим, при котором несколько периодов включеннного состояния триггера 1 О периодически чередуются с несколькими периодами отключенного состояния.Таким образом, предложенное выполнение узла регулирования позволяет в сравнении с известным рещением, предусматривающим использование релейно-фазового регулятора с датчиком частоты вращения построенном на базе датчика ЭЛС вращения получить более высокую точность регулирования. Это достигается за счет устранения искажений в импульсном сигнале частоты вращения, вызванных наличием магнитной связи между обмотками статора и релейной работой регулятора и за счет уменьшения периода информационного опроса системы по частоте вращения до минимального возможного, равного периоду сигнала датчика ЭДС вращения.14 Ч 2442 объцццц ц (ь(я;мц це) ( ) и втрого зле(сцт) И, цх)л цгрцог элемента И лс)лк:)чс и к нхдам сброса ф о р м у л а ц з о б р е т е и и я первого и второго счетчиков и делителя частоты, выход ле.(ителя частотыподключен к суммиру(п)(ему входу первого счетчика выход втпрого разрядавторо(.о счетчика подкчец к нычцтающим входам указацць(х счетчиков,инверсный выход пердого разряда пер -ного счетчика и выход первого разря. да второго счетчика подключены квходам первого элемента ИЛИ, вь(ход Составитель 0.ГочкаревРедактор А.Козориз Техред Л.Сердюкова Корректор Н,Король Заказ 3891/55 Тираж 550 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 Устройство для регу(п(рования )(астоты вращения двигателя, содержащее генератор импульсов заполнения эталонного периода, датчик частоты вращения, первый и второй элементы И и КЯ-триггер, 8- и К-входи которого связаны с ниходами первого и нторого элементов 11 ЛИ соответственно, выход датчика частоты вращения снязан с втОрыми входами первого и второго элементов И, выходы которых подкл)цены к первым входам первого и второго 15 элементов ИЛИ соответственно, второй вход первого элемента ИЛИ соединен с блоком пуска электродвигателя, второй вход второго элемента ЖАЛИ - с блоком торможения двигателя, о т - 2 п л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности регулирования частоты вращения введены третий элемент ИЛИ, первий и второй выявители рассогласования, каждый 25 из которых выполнен в виде блока сраннения временных интервалов и составлен из делителя частоты, первого и второго элементов И, перного и второго элементов ИЛИ, и первого и второго двухраэрядных ренерсивных счетчиков, причем вход делителя частоты образует перный вход выянителя рассогласования первый вход первого элемента И, соединенный с суммирующим входом второго счетчика, образует второй вход выявителя рассогласования, а третий его вход образован второго разряда первого счетчика иинверсный выход первого элемента ИЛИподключены к входам второго элементаИЛИ, выход которого подключен к первому входу второго элемента И, авыходом выянителя рассогласованияслужит вьход второго элемента И, при -чем выходы первого и второго выявителей рассогласования подключены квходам третьего элемента ИЛИ, прямойи инверсный выходы которого соединены с первыми входами первого и второго элементов И соответственно, генератор импульсов заполнения соединенс первыми входами первого и второговыявителей рассогласования, к вторымвходам которых подключен выход датчика частоты вращения, прямой и инверсный выходы триггера подключенык третьим входам первого и нтороговыявителей рассогласования соответственно, при этом прямой выход триггера является выходом устройства длярегулирования частоты вращения.