Устройство для регулирования скорости электродвигателя постоянного тока

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик Оп И(,:АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1957400(53)М, Кл. Н 02 Р 5/06 с присоединением заявки И 1 ееудерстаанныН квмнтвт СССР пв делам изобретений н втнрмтнй(5 З) УДК 621 313 . 71 8. 5(088. 8) Дата опубликования описания 07,09.82 Ю. В. Закорюкин, Б, А, Староверов, В, Г. Терехов, Н. Н. Земцов и И, В, Рябоконов(71) Заявнтел И 10;"; 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ЭЛЕКТРОБВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКАачестве кот го используется силоваявысокой стабильности не позволяет поддержирашения при большом Рования с точностью ли в качестве а применяется генератор с дели- ость регулирования. редлагае момуегулирования , содержащее оты, выход ко ательно соединенныеи согласуюший ином, установдвигателя, изна через фо непа Изобретение отностггся к электротехнике и может быть использовано в системах автоматического регулирования скоросги врашения электропривода, в частности в системах, содержаших фазовый дискриминатор в канале регулирования и сельсин в качесгве датчика скорости вала исполнительного двигателя. Известно устройство, содержашее пос ледовательно соединенные фазовый дискриминатор, силовой преобразователь, двигатель, сельсин, устройство коррекции, Первый вход фазового дискриминатора подключен к выходу усгройства коррекции, второй вход соединен с источником эталонной частоты. Обмотки возбуж дения сельсина подключены к управляем му генератору .1Данно устрой:тво позволяет получить большой диапазон. регулирования с высокой плавностью. Но наличие двух независимых генераторов (управляемого генер тора и источника эталонной частоты, в сеть), даже прикаждого из них,вать скорость вдиапазоне регупивыше чем 2%.Кроме того, если управляемый гератор имеет плавную перестройку чаты, трудно получить точность уровняскорости вьпце 1%, Есуправляемого генераторнезависимый кварцевыйтелем, теряется плавн Наиболее близким к пявляется устройство дляскорости электродвигателягенератор эталонной частторого через последовпервый делитель частотыэлемент соединен с сельсленным на валу электрорительная обмотка сельсирователь и блок коррекции057400 фи согласующий элемент 3 соединен ссельсином 4, установленный нв валу электродвигателя 5, измерительная обмоткасельсинв 4 через формирователь 6 и блок, 7 коррекции соединена с входом фазового дискриминатора 8, выход которого через силовой ключ 9 подключен к якорнойобмотке электродвигателя 5, блок 10сопряжения коэффициентов деления, входы10 которого соединены с блоками 11 и 12задания скорости, а выход - с делителем2 частоть 1, делитель 13 частоты первымвходом подключен к генератору 1 эталонной частоты, вторым - к блоку 11И задания скорости, а выход делителя 13соединен с фвзовым дискриминатором 8,Устройство работает следующим образом,Импульсы частоты , получаемойщ делением в К раз эталонной частоты геннератора 1 импульсов делителя 13 (гдеК - коэффициент деления, задаваемыйблоком 11 задания скорости), сравниваются по фазе с импульсами 1 ц, посту 23 пающими с блока 7 коррекции. С приходомкаждого импульса частоты 1 э Фазовыйдискриминатор 8 подключает через силовой ключ О исполнительный двигатель 5к сети, а с приходом каждого импульсаЗЕ частоты 1 выдается сигнал на тормоИКжение исполнительного двигателя, т.е.среднее напряжение на двигателе получается пропорциональным разности фезсравниваемых частот.3Вращение вала исполнительного двига-.тела 5 и механически связанного с нимротора сельсина со скоростью, пропорциональной среднему напряжению на двигателе, приводит к появлению на измери 46 стельной обмотке сельеина сигнала с час,тотой, кжорая определяется какЫв о рр 3вх. дом фазового дискриминв:"орв, выход которого через силовой ключ подключен к якорной обмотке электродвигателя, первый блок задания скорости, связанный с первым делителем частоты 2Такое устройство имеет большой диапазон регулирования, ио из-зв дискретности изменения частоты.питания сель- сина малую точность и плавность,Ступень регулирования скороститакого регулятора определяется выражени- ем э од =Р йЧ-"1 где 15 -Учитывая, что коэффициент умножения5 трудно получить более 1000, эталонная частота 1 в рассматриваемом регуляторе равна частоте силовой сети -50 Гц, а частота, подаваемая в обмоткусельсина не должна быть киже,50 Гц,получим, что самая мелкая ступень вэтом регуляторе равнаЬИ ;0,5 рсГ я регуляторов с диапазоном регулирования 500 йп,60,6 р/с плавностьрегулирования ) 20%.Кроме того, точность поддержанияскорости иь-за нестабильности частотысиловой сети не превышает 3,%.Цель изобретения - повышение плавности и точности регулирования.Поставленная пель достигается тем,что в известное устройство дополнительно введены второй делитель частоты,второй блок задания скорости и блок сопряжения коэффициентов деления, входыкоторого соединены соответственно с спервым и вторым блоком задания скорости, а выход - с первым делителем частоты, второй делитель частоты первымвходом подключен к генератору эталонной частоты, вторым - к первому блокузадания скорости, а выход второго делителя частоты соединен с фазовым дискриминатором,Не чертеже представлена схема предлагаемого устройства.Устройство для регулирования скорости содескит генератор 1 эталонной частоты, выход которого через последовательно соединенные делитель 2 частоты и эталонная частота;коэффициент умножения умножителя;коэффициент деления делителя;число полюсов сельсина,где- частота сигнала напряжения наизмерительной обмотке сельсина;1 - частота сигнала, подаваемая вобмотку возбуждения сельсина;Я - скорость вращения вала исполнительного двигателяР - число пар полюсов сельсина,Прямоугольные импульсы с частотой 1, сформированные формирователем 6 из сигнала, снимаемого с измерительной обмотки сельсина 4, подаются в блок 7 коррекции, который в переходных режимах изменяет фазу сигнала 1 ц не величину, пропорциональную отклонению ско5 9874 рости вращения Ь 6 д, повышая тем салым устойчивость устройства. Б установившемся режиме частоты 1 Э и .равны,Заменяя в (1) 1 нат,э выразим скорость 5 я Источники информации,принятые.во внимание при экспертизе1.ХоЬб,).8 пвчсЬ С.-Ггеоепь апаРофе РгесЬ-ьаЬОгефеОапфей - РефеЬфесИпс 1968, % 11, 12.2, Астатические электропривода сдискретными силовыми преобразователями. Под ред, Р. М. Трахтенберга, иБ. А. Староверова,Частота 1 определяется из выраже эт(5) где э- частота эталонного генератора1 импульсов; К - коэффициент деления делителя 13,Частота, подаваемая в,обмотку возбуждения сельсина определяется коэффициентом деления Я делителя 2Эт (4) оКоэффициент деления 8 определяется в блоке 10 сопряжения коэффициентов деления, причем23Н Хи, Ь) где П - значение, задаваемое блоком12 задания скорости.Подставляя в (2) выражения (3), (4) и (5), получим2" 1 эг"2 эг И: - , (6р к кп 1 р ко)кРегулирований скорости на минимап ную величину возможно изменением К или й на единицу, Найдем прирашени е фф скорости ЬЯ Х при изменении коэффициента К на единицу. д2 ф эгЧ"ф " Р (кИ)(к+п) м(в)Ф Як( и 2 кп 1 эспЦыф к(п) Принимая, что К.цг 2 п дцл- -р ГПриращение скорости ЬЫ.при изменении коэффициента на единицу определяетс выражением2 чэгп 1 "оьи Ц к,л . 291 эг К . Юэг 1 Р к кк(2 пИ)ай Р к Если принятьэг 10 ф Гц, К=4103 и =1 р=1 то получим 4 Я =0,19 10 р/с, ЬМп=-3 =0,39 р/с. 006Таким образом, устройство имеет два канала регулирования скорости: грубый и точый; обеспечивая на два порядка выше точность и плавность регулирования.Минимальная скорость при данных условиях.эти= . - О 4 рсР к )кТаким образом, величина относительйого прнращения скорости между сосед-ними ступенями не превьппает 0,005%.Уровень скорости в установившемся режиме не зависит от напряжения и частоты питающей сети, колебаний температуры окружающей среды и определяется только нестабильностью частоты эталонного генератора, При выполнении эталонного генератора с использованием кварцевого резонатора точность поддержания скорости 10 4 10формула изобретенияУстройство для регулирования скорос-. ти электродвигателя постоянного тока, содержащее генератор эталонной частоты, выход которого через последовательно соединенные первый делитель частоты и согласующий элемент соединен с сельсином, установленным на валу электродвигателя, измерительная обмотка сельсина, через формирователь и блок коррекции соединена с входом фазового дискриминатора, выход которого через силовой ключ подключен к якорной обмотке электродвигателя, первый блок задания скорости, связанныйс первым делителем частоты, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения плавности иточности регулирования, в него дополнительно введены второй делитель часФ тоты, второй блок задания скорости и блок сопряжения коэффициентов деления, входы которого соединены соответственно с первым и вторым блоком задания скорости, а выход - с первым делителем частоты, второй делитель частоты первым входом подключен к генератору эталонной частоты, вторым - к первому блоку зада ния скорости, а выход второго делителя частоты соединен с фазовым дискриминатором.957400 Составитель М. Кряхтуноваедактор Н, Безродная Техред Т.Маточка Корректор А. Ференц По коми 66 ауцск Филиал П д, ул. Проект г, У ат Тирвк 721осударственноам изобретенийосква, Ж,/47ВНИИПИпо дел113035,одписное тета СССРий наб., д, 4/