Устройство для стабилизации частоты вращения электродвигателя

/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯСКОМУ СЕИД:ТЕЛЬСТБУ АВ 790/24-07 1.879.89. Бюл. гн- ий политехнич Бубнов, В,Н.ЗА.М,Мудрик 316 .7 18.5(088рин А.В, и др кий инсти ажирко,и А.М.Суторм(54) У ЧАСТОТЬ (57) И техник систем Целью быстро во .сод ЛИЗАЦИИ ИГАТЕЛЯ к электроьзовано в правления.повышение Устройст, 15 часДЛЯ СТАБИЭЛЕКТРОД относитс ет быть испо матического ВОНИЯние РОЙСТ ВРАЩЕ брете и мо авт ия являетс и точности зобре ейств ва делител ржи(21) 4333 (22) 27,1 (46) 15.0 (71) Омск (72) А.В. В.Г.Кавко (53) 621. (56) Баша электропр 1982, сАвторс Р 1239822 2тоты с переменным коэффициентом деления, включенных между вторым итретьим выходами преобразователя 2код-частота и соответственно первым5 и вторым 6 элементами И. Два постоянных запоминающих устройства 12и 13 связывают задатчик 1 скоростис входами установки коэффициентовделения делителей 14 и 15 частоты.Вход начальной установки суммирующего счетчика 1 через первый регистр9 соединен с выходом вычитающегосчетчика 7, а входы обоих счетчиков7 и 17 - с выходом первого элементаИ 5. В данном устройстве при изменении заданной скорости обеспечиваютсяпостоянство коэффициентов преобразования угловой и скоростной ошибок,а также измерение скоростной ошибкив течение одного периода импульсовсигнала обратной связи. 2 ил,150833 40 Преобразователь 2 код-частота содержит генератор 19 импульсов, выход которого подключен к входам делителей 20 и 21 частоты и делителя 22 с переменным коэффициентом деле 3Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для стабилизации частоты вращения электроприводов в системах автомати 5 ческого управления.Цель изобретения - повышение быстродействия и точности устройства.На фиг, 1 изображена схема предлагаемого устройства, на фиг, 2- схема преобразователя код - частота.Устройство содержит задатчик 1 скорости, подключенный к нему преобразователь 2 код - частота, первый выход которого соединен с одним, а выход импульсного датчика 3 (ИД) скорости - с другим входом импульсного частотно-Фазового дискриминатора (ИЧФД) 4, связанного с первым 5 и вторым 6 элементами И, выходы которых подключены соответственно к входам вычитающего счетчика 7 и первого суммирующего счетчика, два регистра 9 и 10, цифроаналоговый преобразователь 11, первое 12 и второе 25 13 постоянные запоминающие устройства (ПЗУ), соединенные входами с задатчиком 1 скорости, а выходами - с входами установки коэффициентов деления соответственно первого 14 и 30 второго 15 делителей частоты с переменным коэффициентом деления, связывающим первый 5 и второй 6 элементы И соответственно со вторым и третьим выходами преобразователя 2 код - час 35 тата, блок 16 начальной установки кодов, подключенный к входам начальной установки вычитающего счетчика ,7 и первого суммирующего счетчика 8, второй суммирующий счетчик 17, вход начальной установки которого через первый регистр 9 соединен с выходом вычитающего счетчика 7. а счетный вход - с выходом первого элемента И 5, сумматор 18 входы45 которого подключены к выходам суммирующих счетчиков 8 и 17а выход через второй, регистр 10 - к входу цифроаналогового преобразователя 11. . При этом входы "Запись кода" счетчиков 7, 8 и 17 и регистров 9 и 10 соединен с выходом импульсного частотно-Фазового дискриминатора 4,24ния. На входы установки коэффициен" та деления делителя 22 подают код Н задания скорости от задатчика 1 скорости.Устройство работает следующим образом.На вход преобразователя 2 от за-, датчика 1 скорости поступает код М пропорциональный заданной частоте вращения электропривода. Преобразователь 2 преобразует код в последо" вательность импульсов с частотой Е Сигнал с преобразователя 2 поступает на один из входов ИЧФД 4, на второй вход которого поступает сигнал с импульсного датчика 3 скорости. ИЧФД 4 формирует на своем выходе импульсный сигнал, скважность которого пропорциональна угловой ошибке й Ц (фазовое рассогласование между импульсами сигналов задания и обратной связи). Сигнал логической единицы, поступающий от ИЧФД 4, разрешает прохождение импульсов Х= Г, К;, где Й- частота сигнала на входе делителя 14 с переменным коэффициен-. том Кделения, и Г ч = Й К где Й - частота сигнала на входе делителя 15 с переменным коэффициентом Кделения, соответственно через элементы И 5 и 6 на входы вычитающего 7 и суммирующего 8 счетчиков, Приход с. дискриминатора 4 сигнала логического нуля запрещает прохождение импульсных сигналов Г цч 1 и Е ьч 2 через элементы И 5 и 6, в результате чего на выходе счетчиков 7 и 8 формируется код, пропорциональный угловой ошибке а и а р, где д= - йМ --- смещенная угловая ошибЕка, Е - число меток ИД.В момент времени= .Т 2(где Т= Е ) содержимое счетчика 8 рав-.ьно нулю, причем с момента= 0 оно изменяется наТз йтТз 2 Т К и К 2 где К- коэффициент пропорциональности код-напряжение,К - коэффициентделения делителя 15 с переменным коэффициентом деления,Таким образом, сигнал П д на выходе счетчика 8 связан с сигналомугловой ошибки Д Ч =ц 4 Й, гдеоКиКдо Мо25гдеМ=1 с,до)(К) - ошибка по скорости в К-й момент времени,Тз30Еэ Е 1 Тзкоэффициент преобразования 35ошибки по скорости.Для поддержания постоянным коэффициента преобразования ошибки поскорости во всем диапазоне регулирования необходимо выполнение условия Предварительная запись в счетчик 8 производится в дополнительном коде по заднему фронту импульсов выходного сигнала импульсного частотно-фазового дискриминатора 4, посту пающего на С-вход "Запись кода" счетчика 8, Для поддержания постоянной величины коэффициента К д преобразования угловой ошибки необходимо выполнение условия сопя. 45Зто обеспечивается соответствующим законом программирования ПЗУ 12,в результате чего коэффициент делителя 14 (К) деления изменяется приизменении кода М задания скоростив соответствии с зависимостью К 1 55 ь - заданная частота вращения привода, определяемая следующим образом:+ и Аи +К Кд О 2- содержимое счетчика 8 в момент времени й = О, коэффициент преобразования угловой ошибки,угловое расстояние междуметками ИД,с Чо2 - смещенная угловая ошибка,получаемая за счет постоянного смещения выходного сигнала дискриминатора 4 на Г(/2.При д = О значение сигнала на выходе счетчика 8 должно быть равным П д= О, поэтому начальное содержимое счетчика 8 выбирают равным в результате чего его выходной сигналравен 0 = К К, дс(ср,К --- сопз, Ег ЕгКЕ йЧ КгЕз Кг 1 з где К = И - Е - коэффициент преоб 3разования код-частота,Это обеспечивается соответствующим законом программирования ПЗУ 13, в результате чего коэффициент деления делителя 15 (К ) изменяется при изменении кода И задания скорости в соответствии с зависимостью В счетчик 7 по заднему фронту импульса дискриминатора 4 из блока 16 начальной установки кода записывается код, соответствующий П, = О (в дополнительном коде).ЕВыходной сигнал У , К -дЧд ч "К,м счетчика 7 поступает через регистр .9 на вход начальной установки суммирующего счетчика 17, сигнал на выходе которого пропорционален ошибке по скорости и равен- период сигнала задания на выходе преобразователя 2,т . , кюы К,Е,И К, И,М Код с выхода счетчика 17 подают на один из входов сумматора 18, на второй вход которого поступает код со счетчика 8.1508332 ныйль С.АлексееХоданич Состав Техред тор А,Рев РектоР С,Черни Заказ 5550/56 Тираж 550 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытия113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 ГКНТ СССР изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород,арина, 10 С выхода сумматора 18 сигнал, равД ( МПсм КнКар д + КцКо о 5(1 дц + К Ма),4поступает через регистр 10 на входцифроаналогового преобразователя 11,где преобразуется в аналоговый сиг 10нал управления, подаваемый в системууправления частотой вращения электропривода.Использование предлагаемого устройства для стабилизации частотывращения обеспечивает по сравнениюс прототипом повышение быстродействия и точности электропривода за счетвычисления ошибки по скорости, равной д.ы , за один такт работы устройства и поддержания постоянногокоэффициента преобразования угловойи скоростной ошибки во всем диапазоне регулирования. 25 Формула и зобре тения Устройство для стабилизации частоты вращения электродвигателя, содержащее задатчик скорости, подклю- ченный к нему преобразователь код - частота, первый выход которого связан с одним, а выход импульсного датчика скорости - с другим входами импульсного частотно-Фазового дискрими натора, выход которого соединен с первыми входами первого и второгоэлементов И, два регистра, первый ивторой суммирующие счетчики, входыкоторых соединены с выходами соответственно второго и первого элементовИ, цифроаналоговый преобразователь,подключенный к выходу второго регистра, отличающееся тем,что, с целью повышения быстродействия и точности, в него введены первый и второй делители частоты с переменным коэффициентом деления, входыкоторых соединены с выходами преобразователя код-частота, а выходы -с другими входами соответственнопервого и второго элементов И, первоеи второе постоянные запоминающиеустройства, входами соединенные сзадатчиком скорости, а выходами - свходами устансвки коэффициентов деления соответственно первого и второго делителей частоты с переменнымкоэффициентом деления, вычитающийсчетчик, вход которого соединен с выходом первого элемента И, а выходчерез первый регистр соединен с вхо"дом начальной установки второго суммирующего счетчика, блок начальнойустановки кодов, подключенный квходам начальной установки первогосуммирующего и вычитающего счетчи"ков, сумматор, входы которого подключены к выходам суммирующих счетчиков, а выход - к входу второго регистра, входы "Запись кода" счетчиков и регистров соединены с выходомимпульсного частотно-фазового дискриминатора.