Устройство для управления двухфазным асинхронным двигателем

(и) 64% 1 7 О П И С А Н И-Е" ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоввтскикСоцидлистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1) Дополнительное к авт. свид-ву 51) М, Кл.,75 (2112197985/24-07 Р 7 58 с присо м заяв Госуд арстаеииый комитетСССРелам иообре 1 еииии открытий) УДКб 2131 б 721078(0888) публнковано 250279.Бюллетень 7 ата опубликования описания 250279.Е.Курцман 7) Заявитель 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДВУХФАЗНЬ АСИНХРОННЫМ ДВИГАТЕЛЕе 1 счетчик,схему 1ления, всов, схеб коммутатзнака, иНа инрядногокод числ0 счетчикчастотойчика посимпульсы игг упр мпу Рер и етя=212 -гденого дв роног и кода.Импултупают нсоответспитающегсчетчикпрещаеттотой Рный входПри этомтавливае с Ус риоду иваетза- час- счетчика.подг нформ: Изобретение относится к областиматики и вычислительной техникименно к импульсным устройствамоматики с широтно-импульсной моцией сигнала, и может найти шие применение в различных отраспромьпаленности и техники.Известны устройства для управлендвухфазным асинхронным двигателем,содержацие мультивибраторы, магнитные усилители и усилитель мощности.Недостатком их является необходимость введения преобразователякод-напряжение при управлении цифровым входным сигналом, а такженестабильность выходной характеристики при изменении внешних условий,Известно также цифровое устройство управления асинхронным двухфазным двиГателем, содержащее блокуправления, цифровой счетчик, коммтатор, усилитель мощности 1),Применение такого устройства повышает стабильность выходных характеристик, но ухудшает линейностьрегулирования,Из известных устройств наиболееблизким по технической сущности кпредложенному является устройство,содержащее )т -разрядный двоичный имеюший 1 т счетчик тр и регистр записи, блок ключаюший генератор и му синхронизации и тригг ор, имеющий схемы И, три усилитель мошности. формационные входы И - р счетчика поступает прямо а, который записывается управляющими импульсами а на счетный вход с тупают иэ блока управлен частотой Р равнойрабочая частота асинфазного двигателя;число разрядов двоич ьсы с выхода счетчика а коммутатор, причем и твуюший второму полупе о напряжения, устанавл в исходное состояние и прохождение импульсов от блока управления на К - разрядного счет устройство управления тся к приему входной и649117 ции в следующий период. Время проявления выходных импульсов и, соответственно лительность импульсов на выходе устройства, изменяется от конца полупериода до его начала пропорционально величине поступающего кода. Это вызывает изменение фазы первой гармоники выходного напряжения и соответственно ухудшение линейности моментной характеристики двигателя (2) .Целью изобретения является улучшение линейности регулирования,Это достигается тем, что в предложенное устройство, содержащее блок управления,)( - разрядный счетчик, коммутатор и усилитель мощности, дополнительно введены (Н +1) - разрядный счетчик, две схемы И, два статических триггера и счетный триггер с динамическим выходом. Причем первый выход блока управления соединен через схемы И со счетными входами )( - разрядного и (И+1) -разрядного счетчи ков, второй выход - с коммутатором, третий выход - с управляющими входами Н -разрядного счетчика, на информационные входы которого подается прямой код числа, с управляющими входами Н -разрядов и с установочным входом (К +1) разряда (И+1)-разрядного счетчика, на информационные входыразрядов которого подается обратный код числа, и - с первыми входами статических триггеров, второй вход одного иэ которых подключен к выходу (+1)-разрядного счетчика, второй вход другого - к динамическому выходу счетного триггера, счетный вход которого подключен к выходу Ч - разрядного счетчика, а установочный вход - к третьему выходу блока управления, Первый выход одного из статических триггеров соединен с коммутатором и разрешающим входом схемы И, первый выход другого статического триггера соединен с разрешающим входом другой схемы И, а второй выход соединен с коммутатором.На фиг.1 показана структурная схема предложенного устройства; на фиг,2 - временные диаграммы сигналов,Устройство содержит блок 1 управления, выход 2 которого соединен через схемы И 3, 4 со счетными входами) -разрядного счетчика 5, состоящего из счетных триггеров 6 с динамическим выходом,и.со счетным входом Щ +1) -разрядного счетчика 7, состоящего иэ счетных триггеров 6 с динамическим выходом.Выход 8 блока 1 управления сое-. динен с коммутатором 9. Выход 10 блока 1 управления связан с управляющими входами Н -разрядного счетчика 5, с управляющими входами )( разрядов и с установочным входом (К +1) разряда К +1) -разрядного счетчика 7. Выход 10 блока 1 управления также соединен с входами 11,12 статических триггеров 13, 14. Второй вход статического триггера 14 подключен к выходу (+1)-разрядного счетчика 7. Второй выход статического триггераб 13 соединен с динамическим выходомсчетного триггера 15, счетный входкоторого подключен к выходу К -разрядного счетчика 5, а установочныйвход подключен к выходу 10 блока 110 управления, Выход 16 статическоготриггера 13 соединен с коммутатором9 и с разрешающим входом схемы И 3.Выход 17 статического триггера 14соединен с разрешающим входом схемы15 И 4,а выход 18 - с коммутатором 9.Выходы 19,20 коммутатора 9 соединены с усилителем мощности 21.На фиг.2 приведены временныедиаграммы сигналов, поясняющие работу устройства, и приняты следующиеобозначения: 22 - сигнал на выходе8 блока 1 управления; 23 - сигнална выходе 2 блока 1 управления; 24 сигнал с выхода 10 блока 1 управления; 25 - сигчал на выходе 16 статического триггера 13; 26 - сигнална выходе 18 статического триггера14; 27,28 - сигналы соответственнос выходов 19, 20 коммутатора 9.Работает устройство в один полупериод рабочей частоты двигателяследующим образом,С выхода 10 блока 1 управленияимпульсы частотой 21 (где т - рабочая частота асинхронного двигателя)35 поступают на управляющие входы Нразрядного счетчика 5, на установкусчетного триггера 15 в состояние1, на управляющие входы М разрядов и на установку в состояние40 0 3+1) разряда (1 +1) -разрядного счетчика 7, а также на входы 11,12 статических триггеров 13, 14,устанавливая их в положение, разрешающее прохождение импульсов часто 45 той Р .с выхода 2 блока 1 управлениячерез схемы И 3,4 на счетные входыМ -разрядного счетчика 5 и (Н+1 -разрядного счетчика 7. Частоту импульсов Р определяют выражением: где т - рабочая частота. асинхронного двигателячисло разрядов управляющего кода.Импульс с динамического выхода счетного триггера 15 поступает на второй вход статического триггера, 13 и устанавливает его в состояние 1, запрещая при этом прохождение импульсов через схему И 3 в оставшуюся часть полупериода. Импульсы с выхода (М +1) -разрядного счетчика 7 поступают на второй вход статического триггера 14 и устанавливают его в состояние 1, запрещая прохож 649117дение импульсов через схему И 4 на счетный вход (М +1)-разрядного счетчика 7. Импульсы с выходов 16, 18 статических триггеров (25,26 на фиг.2), длительность которых пропорциональна входному сигналу, поступают на входы коммутатора 9. Кроме этих импульсов на входы коммутатора 9 подается опорный сигнал с выхода 9 блока 1 управления и сигнал знака входного числа. В результате коммутатором 9 вырабатывается широтно-импульсный сигнал управления усилителем мощности 21, по длительности равный сумме импульсов с выходов 16, 19 статических триггеров (25, 26 фиг.2), Фаза которого определяется знаком входного сигнала. Эти напря" жения (27,28) сдвинуты относительно опорного сигнала 8 с выхода блока 1 управления (22) на четверть периода, а их ширина пропорциональна величине входного сигнала. Во второй полупериод устройство работает аналогично. Если в качестве напряжения, подаваемого на обмотку возбуждения, испольэовать опорное напряжение с выхода 8 блока 1 управления вида (22), величина момента, развиваемая асинхронным двигателем, будет максимальной.- Поскольку первая гармоника сигнала, вырабатываемого усилителем 21 мощности при изменении входного сигнала, имеет постоянный сдвиг по фазе по отношению к опорному сигналу 8 (22), моментная характеристика асинхронного двигателя будет линейной, что обеспечивает линейность регулирования.Формула изобретенияУстройство для управления двухфазным асинхронным двигателем, содержащее блок управления,М -разрядный счетчик,коммутатор и усилитель мошности,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью улучшения линейности регулирования, в него дополнительновведены (+1) - разрядный счетчик,две схемы И, два статических триггера и счетный триггер с динамическим выходом, причем первый выходблока управления соединен через схемы И со счетным входами М -разрядного и (Я+1)-разрядного счетчика,И) второй выход - с коммутатором, третий выход - с управляющими входамиЙ -разрядного счетчика, на информационные входы которого подаетсяпрямой код числа, с управляюшими15 входами 8 разрядов и с установочнымвходом (М+1) разряда (8+1)-разрядного счетчика, на информационныевходы М разрядов которого подаетсяобратный код числа, и - с первымивходами статических триггеров,второй вход одного из которых подключен к выходу (Н+1)-разрядногосчетчика, второй вход другого - кдинамическому выходу счетного триггера, счетный вход которого подключен к выходуй - разрядного счетчика, а установочный вход - к третьему выходу блока управления,первый выход одного иэ статически;:триггерсв соединен с коммутаторомЗО и раэрешаюшим входом схемы И, первый выход другого статического триггера соединен с разрешающим входомдругой схемы И, а второй выход соединен с коммутатором.35 Источники инфсрмации, принятыево внимание при экспертизе1. Коссов О.А, Усилители мсщности на транзисторах в режиме переключения, Энергия, 1971,4 О с. 403 - 413.2. Батоврин А.А. и др. Цифровыеследяшие системы судовой автоматики ,Судостроение, 1972, с.177-178.649117 Составитель Т.ВасильеваРедактор Е.Кравцова Техред С. Мигай Коррек Демчик Заказ 575 илиал ППП фПатентф, г.ужгород, ул.Проектная,4/53 Тираж 856ЦНИИПИ Государственногопо делам изобретений 13035, Москва, Ж, Раушская н одписноекомитета ССи открытийб д,4/5