Электропривод

СОЮЗ СОВЕТСКИХсОциАлистичЕскихРЕСПУБЛИК 01695477 А 1 Р 50 Н К АВТ Цель изобр ии. Электрочастотный ы которых и чику 10 скор ом электро выходу устр щих импуль тся грубый рования, дл пользуются скриминато ечивается л ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБР ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для прецизионной стабилизации скорости механизмов с упругими связями.конструкцзовый 3 иодни входсному датному с валвходы - кния задаюде имеюпозиционикоторых исный 11 дирых обесп12. 1 ил,етения - упрощение привод содержит фа дискриминаторы, одключены к импульости, жестко связан- двигателя 9, а другие ойства 2 формирова сов, В электропривои точный каналы я функционирования фазовый 3 и частотры, включение.котоогическим элементомИзобретение относится к автоматическому регулированию и предназначено для прецизионной стабилизации скорости механизмом с упругими связями,Цель изобретения - упрощение конструкции системы.На чертеже изображена функциональная схема электропривода,Электропривод содержит последовательно соединенные генератор 1 эталонной частоты, устройство 2 формирования задающих импульсов, фазовый дискриминатор 3, размыкающий ключ 4, запоминающее устройство 5, элемент б сравнения, регулятор 7 скорости, блок 8 управления электродвигателем, электродвигатель 9, импульснь 4 й 4 датчик 10 скорости, выход которого соединен с вторыми входами фазового дискриминатора 3 и частотного дискриминатора 11, выход которого соединен с вторым входом регулятора 7 скорости и первым входом гогического элемента 12, второй вход которого соединен с выходом элемента б сравнения, а выход логического элемента 12 соединен с вторым входом размыкающего ключа 4, входом соединенного одновременно со вторым входом элемента б сравнения, выход генератора 1 эталонной частоты соединен с третьим входом фазового дискриминатора 3, при этом первые входы фазового дискриминатора 3 и частотного дискриминатора 11 соединены.Электропривод работает следующим образом.Устройство 2 формирования заДающих импульсов формирует в соответствии с заданной скоростью из посгедовательности импульсОв зталОнной частоты 1, пОступа 40- щей с генератора эталонной частоты 1, последовательность импульсов частоты задания тз. Последовательности импульсов частоты задания 13 и частоты импульснОГО датчика 10 скорости 1 поступают на входы фазовОГО Дискриминатора 3 и частотнОГО .дискриминатора 11.Фазовый дискриминатор 3, на вход которого также поступает последовательность импульсов эталонной частоты О, формирует сигнал О,г, пропорциональный текущему фазовому сдвигу на интервале Тз = 1/тз каждоГО импульса, поступа 40 щеГО с импульсного датчика 10 скорости, относительно каждого импульса, поступающего с устройства 2 формирования задающих импульсов 2.Частотный дискриминатор 11 формирует сигнал О пропорциональный разности частот Л 1" 1 з - тт, а следовательно, и ошибке по скорости, т. е. О, = К 4 АО 4.Сигнал Оь поступает на вход регулятора 7 скорости и вход логического элемента 5 12, на другой вход которого поступает такжесигнал с выхода элемента 6 сравненияО дскб К 2 ЛОЕ.10 Логический элемент 12 построен такимобразом, что приОе 4:= К Л го з.илиОь(гг 2 = К 2 Л Оц15 где Лв зн - полоса захвата управлениясистемой точным каналом:ЛОе0,5 В - линейная зона характеристики фазового дискриминатора 3,на его выходе формируется сигнал, замыкающий ключ 4,При(Г, и ОЕна выходе логического элемента 12 формируется сигнал. размыкающий ключ 4. Такимобразом, при О.з,Е, ключ 4 замкнут исигнал Оч с вывода дискриминатора 3 поступает на вход запоминающего устройства5 и воспроизводится на его выходе, т. е, при30 этом Озу = О ч,где Озу - сигнаг на выходе запоминающегоустройства 5,Сигнал О с выхода дискриминатора 3и сигнал с выхода запоминающего устройства 5 поступают на входы элемента б сравнения, на выходе которого формируетсясигналЛО,=О, -ОЭтот сигнал поступает на вход регулято 40 ра 7 скорости и вход логического элемента12.Таким образом, при значительнойошибке в скорости, т; е. при пуске или торможении, когда выполняется условиеОцк 4,ключ 4 замкнут и формируютсясигналы:Озу = ОеЛО= О - О.= О,50 Следовате ьно, на входе ре уля ора 7скорости только сигнал Оф 0 и регулятор 7скорости формирует на выходе сигналО - 1( Ьа ), определяемый заложенным врегуляторе 7 скорости законом управления,Этот сигнал поступает на вход блока 8 управления электродвигателем и реализуетсяработа грубого канала, т. е, управление поошибке скорости электропривода.При достижении в процессе разгона или торможения скрестности заданной скорости, т, е, при выполнении условий Одя ключ 4 размыкается, так как в этот момент соблюдается и условие 5 Ол= 0п,при этом на выходе запоминающего устройства 5 фиксируется значение сигнала Озу = О, соответствующее значению сигнала Оч, в момент размыкания ключа 4. 10Пусть, например, эта ситуация произошла при разгоне электропоивода, Тогда в момент замыкания ключа 4 ЛаО и сиг нал далее меняется в сторону увеличения, При этом формируются сигналы: 15Оэу = ЦрЛО=О Озу=О-ОфЗдесь полагаем, чтоЬО ЛО Следовательно, на вход регулятора 7 скооости поступают сигналы О, 4 О и ЛОф . О ирегулятор 7 скорости формирует на выходесигналО = 1( ЬО, Ли ),25т. е. система переходит на реализацию точного канала, заключающегося в ликвидацииошибки ЛО, а следовательно, и стабилизации фазового сдвига между импульсами задающего сигнала и импульсами,поступающими с датчика 10 скорости. Приэтом в любой момент включения точногоканала при Л вО будет ЛО 0 и, следовательно. неоднозначности в фоомируемом сигнале управления нет, а управлениевсегда. вырабатывается таким, что ликвидируется ошибка по скорости.Если включение точного канала произошло в момент, близкий к окончанию периода фазы. то до окончания периода фазы 40ошибка по скорости не успевает ликвидироваться, а сигнал О при Ьв0 скачкомизменится от+ 0,5 В до - 0,5 В. В этом случаеформируют следующие сигналы;- 045ЛОц = О - Оэу = Оч - О 4При этом, так какЛООд, то выполняется условие0,3й = К 2 ЛО, алогический элемент 12 формирует сйгнал,замыкающий ключ 4, который подключаетзапоминающее устройство 5 к выходу фазового дискриминатора 3. Запоминающее устройство запоминает новое текущеезначение сигнала 0 = О", В итоге формируются следующие сигналы:Озу 04;ф 9 Ос - Озу = Оу - 00;ЬОЛОСледовательно, далее на нход рог пч,ор 7 скорости поступают сигналы О, : О и ЬО О и регулятор 7 скопости, как и ранее, формирует на выходе сигнал0 = 1 ( ЬОц, Ьл),т, е. реализуется работа точного канала и нарушения устойчивости его рабогы не происходит, Аналогичная ситуация имеет место и при нарастании в переходном режиме ошибки по фазе до уровнядО, ЛО, При этом также замыкается ключ 4. зэпоминаюгцее устройство 5 .-,упоминает новое текущее значение О," а регулятор осуществляет стабилизацию фазы на этом новом уровне, А также, если при стабилизации частоты вращения величина стабилизлруемого сдвига по фазе импульсов не имеет значения, то система автоматически, переходя в переходных режимах с одного уровня фазы на другой. осуществляет точную стабилизацию частоты вращения вала электро- привода без потери устойчивости работы точного канала. Это обеспечивает втягивание системы в синхронизм при любом многомассовом объекте с упругими связями. Полоса захвата управления системой точным каналом в данной системе определяется только выбором коэффициента К 1 ( при заданном пороге е; ) логического элемента 12 и может, быть выбрана в широких пределах.Формула изобретения Электропривод, содержащий последовательно соединенные генератор эталонной частоты, устройство формирования задающих импульсоа, фазовый дискриминатор, размыкающий ключ, запоминающее устройство, элемент сравнения, регулятор скорости, блок управления, выход которого подключен к якорной обмотке электродвигателя, импульсный датчик скорости электродвигателя, выход которого соединен с вторыми входами фазового дискриминатора и частотного дискриминатора, выход которого соединен с вторым входом регулятора скорости и входом логического элемента, выход логического элемента соединен с вторым входом размыкающего ключа, входом соединенного одновременно с вторым входом элемента сравнения, выход генератора эталонной частоты соединен с третьим входом фазового дискриминатора, при этом первые входы фазового дискриминатора и частотного дискриминатора соединены, отличающийся тем, что, с целью упрощения структурной схемы электропривода, второй вход логического элемента соединен с выходом элемента сравнения, при1695477 Составитель С, КолодезевРедактор М. Келемеш Техред М.Моргентал Корректор М, Демчик Заказ 4171 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 этом логический элемент реализует следующую функцию012 = К 106 при ОЗ - 05Я 1Ои = Ки 011 при Ог - О 1 оа;04=0 при 01 г .Е 1 И Оц В,где О(-2-12) - выходные напряжения соответствующих блоков:Кф 2 - коэффициенты усиления соответственно первого и второго каналов логиче ского элемента;е 1, я 2 - заданные уровни напряжения,