Устройство для регулирования частоты вращения электродвигателя

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 1)5 Н 02 Р 6/00, 7/ ОПИСАН ИЗО ИЯ ВИДЕТЕПЬСТВУ ОРСКОМ т ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ П(НТ СССР(2) 4255908/07 (22) 13,04,87 (46) 07,03.91, 1 юл, У 9 (71) Новосибирский электроте: нцчес - кцц институт и Гпспиальцое конструкторско-технологическое бюро автоматизации тяжелого металлорежушего оборудования (72) А,В.Богдашев, В,М.Боченков, И.Э,1 ац, М.С.11 аплуц, В,С,Рожков, С, 1 ояк и Л, В. Смоляр (53) б 2.313.13.014.2.62.382 (088.8 (56) Авторское свидетельство СССР 51 1619372, кл. Н 02 Р 6/00, 1986,Трахтецберг Р,М, Импульсные ас атические системы электропрмвопа с дискретным управлением, М,: .Энерго дтомиздат, 1982, 14 с, рис,2, (54) УСТРОЙСТВО ДНЯ Р 1.,1 У,11 ОВАН 11 Я ЧАСТОТ ВРАВЕ 11 ИЯ:Э 181(ТРО 1 ВИ 1 АТВ 1151 (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть испольэовацо к металлорежущих станках или в моделирукнцих стендах, ь 1 епьь изобретения является улучшение регулировочных характеристик путем повышеГ -ных пропессо 1 . С этоц целью устройство ппя регулирования частоты врашецпя снабжено ключамц 9, 1 О с блоком 1 управления, делителями 7, 8 частоты, входы которых подключены к выходу генератора 6 импульсов. Вход блока 11 управления соединен с выходом блока 2 вычисления гармонических функций. Вход блока 2 соедини с выходом реверсивного счетчика 1, а выход - с входом преобразователя 3 аналог-импульс, подключенного к силовому преобразователю 4 электродвигателя 5, На валу электродвигателя 5 установлен индуктивный датчик 12 положения ротора. Сицусный и косинусный выходы датчика 12 соединены с информационными вхопамц блока 2, Между выходом с о ответс твую це го делителя частоты и од цьм иэ входов реверсивного счетчика установлен один изключей 9, 10. В устройстве обеспечивается припшцп астатцческого регулирования с преобразованием в блоке 2 тригонометрической функции з 1 п(0 -/3)з 1 п соя В - соя 0 з 1 п , 2 ил.синусному и косинусному выходам датчика 12 положения роторд.Вхсды деигеей 7 и 8 чдстсты Объедеы и подключены к выходу генератора 6 импульсов, д их вьходы через коммугируемые выводы ключсй 9 и 10 подкцче сс:ответс твесно к 55 Изобретение относится к электротехнике, в частности к электроприводу, и может быть использовано в приводах металлорежущих станков или моделирующих стендов.Цель изобретения - улучшение регулировочных характеристик, путем повышения добротности и качества переходных процессов.На фиг. иэобракена функциональная схема устройства для регулированиячастоты вращения электродвигателя;на фиг,2 - схема блока управленияключами.15Устройство для регулирования частоты вращения электродвигателя содержит посс.Донате ИО соединепыереверс.ивный счетчик 1, блок 2 вычисления гср.Опгц.си: с 1 ункций, преобразонд те.ь 3 дндО Г импульссилОВ ОЙпреобразователь 4, выход которогоподключен к электродвигателю 5, иг ердтор 6 импульсов, Кроме того,устройство содержит два делителя 7 25и 8 частоты, два управляемых ключа9 и 10, блок 11 управления ключами,индуктивный датчик 12 полокения ротора с сиугным и косинус.ным выходами, г 1 дтчик 12 мехдшчески связанс эпектропвигателем, Б:ок 2 вычисления включае г в себя формирователь 13сииусгиддльпой функции и формирователь 14 к;с:инусоидальной функции,, кдждый иэ которых выполнен в виде35постоянно запоминающего устройства(ПЗУ), Входы ПЗУ 13 и 14 объединеныи образуют вход блока 2 вычисления,Выходы перього 13 и второго 14 ПЗУподкс егы к пе 1 вым входа боков15 и 1 б умно кения соответственно,Блоки 15 и 16 умкжсния представляютсобой цифроаналоговые преобрдэова гели(ЦАП) Вьсходы которых одкпвченысоответственно к прямому и ипверсноувходам усилителя 17,Выход усилителя 17 является выходом вычислительного блока 2, вторые(опорныс) входы ЦЛЛ 16 и 15 являютсясоответственно первым и вторым инфор 50мационными входдми блока вычисления,которые поцключень соответственно к суммирующему и вычитающему входамреверсивного счетчика 1. Управляющиевходы ключей 9 и 10 подключены к выходам блока 11 управления ключами,вход которого подключен к выходу вычислительного блока 2.Блок 11 управления ключами состоит из двух триггеров 18 и 19 Шмидта(фиг,2), снабженных входными диоднорезистивными цепями и выходными инверторами 20 и 21, Суммарное падениенапряжения на диоде 22 (23) и стабилитроне 24 (25) определяет ширинузоны нечувствительности 11 дПри( Ц в,/ г. 11выходные напряжения имеютзначение логической един;цы, В противном случае одно из выходных напряжений в зависимости от знака примет зндчсние нуля.Устройство работает следующимоб 1 сэом,Нд вход ПЗУ 13 и ПЗУ 14 поступаютдвоичные адресные коды, каждому изкот рьгх соответствует выходной кодэндс ния предварительно затабулированной синусоидальной и косинусоиддльной тригонометрической функции.Нд Опорные входы ЦАП 15 и 16 поступс напряжения с датчика 12, про:врциональные соответственно косинусу и синусу угла поворота ротораэлектродвигателя 5,Гаким образом, входные напряжениясуммирусшего усилителя 17 имеют вид(1)Ц. = 11 соз 9 вгд 0 (2)где Я - заданный угол поворота ротора;6 - реальный угол говорота ротораНд выходе усилителя 17 формируется напряжение, пропорциональное разности напряжений (1) и (2)1.5сс" 1(3) где 1 с в коэффицие передачи усилителя 17,,г 1 пя новьшеИя линейности регулировочной характеристики устройства.еобходимо использовать удсток,гд . с срдведливо соотношение ы.иОсПри этом усилитель 17 рдботает врежгме усилителя - а гранчитея,г Вы:одное ислряжение имеет трдпецеидальнук форму. На пинейпсмучастке усИтеформирует ндпря 1633476жение, пропорцисцальцое угловомурассогласованию.Выделяются дна ре)и.)а работы устрОЙстна с При 11) 1 - 1, 1 де цекоторое порогоное значение пьходцс) ГО цацряжЕИИя б)лС а 2, КЕЮЧИ 9 и 1 О замкнуты и ца ныхс)де счетчика 1 ормирется н днлчцл; коде число: = - ЧсСТОТа 1 1)ЕЬС)Е1 сВ ПОСТУЦЛЕ: Ц:1 нНЦасЩИЙ ЕХССЬЕ;:111 7;е Г - частота Генератора 6;1 С - КОЭ 1 фцИСсит Е)ЕЕПячастоты сллтнес гнусРИХ ДЕ.)1 И 1 е.ЕЙ,Частота старшего ра:1 яца 7 слотетстнует трссбуссй ча рХЕИя ЭЛЕКТродИ 1,Е 1 5, с)бразоь чис 1 О 11 .с"есаст 1,.1 счетчика1 сТС.Г; С Ы Л 1 ЦЛМ ус с) , с. И 1)с КО;1 е ЦИК,ИЧЕСКИ И.1 ЕЦЯ; 1,111 о)11 аря)ецис. с ныхо; бэн)спс Риоцалецое УГ)с)н)5 1,с со.аслнацию, поступает ца црелбр; Оате)1 ь 3, где нрсбстынаотся ц;у;)сы уранлеция преобразонателем ч, ьхлдцс 1 тлк которого фор.ируеэ требус:мыйМЛМС цТ и С Н а.)1 у ЭЕ 1 Е Срс),.,с1 Ьс ГС . Э а11 ри /11 / ) ГА эапирае с.я иц 1 з ключей 9 ил 1 Г, 1 лу 1, е,1 ц с 1 ЧИцсС) Т ИЗоцяС Я Э:11) 1 Г 1) ЕС либо мел:еццее, чл плОс Г уе: рс й- Г тну быс т 1 эс:е и с .Оце 1 и псар ере 1 с)и ров ациемкотором / 1 ус ть ерцуться ):, солт)ян), при 11,)( с (;,8 У. ): ЦСоРЛ) ЦОК тО УааЮЕГсЕЕ Е .)с;)аЦЦОйс - угсп лрлта реаль 3 аца у саб:ц)а:,1 часрого нала скоростью ЦОГО Е)ала ГОТЫ 1)с 1 Ения ".Лжцо С ЧИТ 1рнЕц цой ри с) - О = соля (6) О эцачс цн: со)нс ценажцл, 5 с;ни (6)) иэлесс1я ) а с чср.1 р с)ц 11 л сэ 1 ПУТЕМ Ц сЕЦЕЦИЯ МЛЕТа,1, сЧ 1, КРЛС ТОГО,УСТРЛйс Г; ),СУЯсс -. НЛ:1,. РЕГУ- лиГОацц - 81 акм лира, чоы ып л -цил с, ус:ос сэ - с",с(дз-Г: А,)п :ЛЕ ЕЕ/ИЧИц (9),-6 Г,) д С.)СЬс СТВу - С Т Мс 1 КСИГ 1 с)ЛЬНОМ)с ГЛЕТС) ЛЬЕо.У С 1 ЕЕ ТУ э.ск Гродиа" еля 5. ри се Снижав ТС Я 1 Е 1 ЭС.1 ЭЕ ГУЛИЭОЬ сИ ИЕ Е РС:Хо 1 цом процессе без увеличения его длительности, что приводит к улучшениюрегулировочцьх свойств.Таким образом, эа счет увеличения 5добротности в зоне больших рассогласований, управления частотой вращенияпутем поддержания постоянного значения рассогласования заданного и фактического углов поворота ротора электродвигателя снижается перерегулирлнание н переходном процессе безувеличения его длительности, чтопринопит к улучшению регулировочныххарактеристик электродвигателя,Формула изобретенияУстройство для регулирования час тоы вращения электродвигателя, содержащее последовательно соединенные ренерсцный счетчик, блок вычис:ецця гармонических функций, преобразователь аналог - импульс и сило нлй преооразонатель для подключенияк электродвигателю, генератор импульсон, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью улучшения регули 1)ог)чецх характеристик путем повы Г) шсцця добротности и качества перехо;цых процессов, введены два делителя частоты, дна управляемых ключа,блок управления ключами, индуктивныйдатчик положения ротора электродвиГателя с сцусцым и косинусным выходеи, а блок вычисления гармоничесих фуцкций составлен из формиронтсля с.ицУсс)идсг 1 ь 10 Й фУцкЦги фОРмиРОаТСЛЯ 1 сОСИЦУСОЦДаЛЬНОЙ фуцКцИИ ун.ллы которых об-едицены и образуютход блока вычисления, двух блоковумцлжс:ция ц усилителя, первые входыблоков умножения подключены соответс нс ццл к выходам первого и второго 45 Фор."ирлнателей, вторые входы блоков умножения образуют соответственно церныц и второй информационныевходы блока ычислеция гармоническихфуцкцЙ, цри этсм пс рвый информа -ионный вход блока вычисления подк)гячец к сицусному выходу датчикапс)Ожеция 1 элтлРсз косицУсе 1 ый ВыхОДкоторого соедицец с вторым информационным нхсплм блока вычисления, 55ьХс)111, блоклн умножения соединенысоответственно с прямым и иеи)ерснымвходами усилителя, ых)о которогообра:уст с лд блокаьчсленця гармонических функций, сс)сцительно1633476 Составитель А.ИвановТехред Л.Сердюкова Корректор Л,Пилипенко Редактор С,Патрушева Заказ 621 Тираж 354 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101 подключенный к входу блока управления ключами, первый и второй выходы которого соединены с управляющими выходами первого и второго ключей, каждый из которых установлен между соответствующим входом реверсивного счетчика и выходом соответствующего делителя частоты, входы делителей частоты объединены и подключены к выходу генератора импульсов,