Способ фазирования вращающегося вала электродвигателя

(19) бв 4 Н 02 Р 5 5Г ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ОПИСАНИЕ ИЗОБ Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ ЕТЕНИЯ 83/24-078486. Бюл.43Сутормин6.718.5 (088.8)рское свидетельсткл. Н 02 Р 5/06кое свидетельство, кл. Н 02 Р 5/ООБ фАЗИРОВАВАЛА ЭЛЕКТретение относитсожет быть испоавтоматизирова(21) 37953 (22) 26.09 (46) 23.11 (72) А. М (53) 621.3 (56) Авто921012,Авторс1106000 (54) СПОС ЩЕГОСЯ (57) Из об нике и м цизионных во СССР1982.СССР6, 1982.НИЯ ВРАЩАЮРОДВИГАТЕЛЯ я к электротехльзовано в пренных электроприводах. Цель изобретения - повышение быстродействия. Для этого определяют фазовое рассогласование, снижают его до заданной величины и затем переводят двигатель в тормозной режим. В этом режиме прекращают в зависимости от знака фазового рассогласования последовательность импульсов от генератора опорной частоты или от датчика положения ротора. При достижении заданной точности ошибки по фазе возобновляют подачу прерванной последовательности импульсов. Далее указанные операции повторяют до достижения заданной точности фазового рассогласования, 4 ил.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в прецизионных автоматизированных электроприводах.Цель изобретения - повышение быстродействия электропривода.На фиг. 1 представлена структурная схема электропривода, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 - структурная схема блока определения фазоого рассогпасования; на фиг. 3 - фазовые тра, к;, ии движения привода для извести:.чх и предлагаемых способов; на фиг. 4 - зависимость относительного времени фазирования от относительного момента нагрузки двигателя.Злектропривод содержит (фиг. 1) опорный генератор 1, подключенный к одному входу первого логического элемента 2 совпа,дения, выход которого соединен с одним входом импульсного частотно-фазового дискриминатора 3, другой вход которого подключен к выходу второго логического элемента 4 совпадения. К первому входу второго логического элемента 4 подключен выход импульсного датчика 5 частоты, который вместе с датчиком 6 положения установлен на валу двигателя 7, Последовательно соединенные импульсный частотно-фазовый дискриминатор 3, усилительно-корректирующее устройство 8, двигатель 7 и датчик 5 образуют контур 9 фазовой автоподстройки частоты вращения двигателя 7, который замыкается или размыкается блоком 10 определения фазового рассогласования по сигналам с дополнительного выхода опорного генератора 1 Г 0, датчика Гд и с выхода дискриминатора 3 у через элементы 2 и 4 путем их блокировки, Первый вход блока 10 определения фазового рассогласования подключен к выходу датчика 6 положения, второй - к другому выходу опорного генератора 1, третий - к выходу дискриминатора 3, а два выхода блока 10 подключены к другим входам логических элементов 2 и 4.Блок 10 (фиг, 2) определения фазового рассогласования содержит логический блок 11, элемент 12 сравнения, управляемый ключ 13, вычислительный блок 14, блок 15 индикации синхронизации, запоминающий элемент 6, логический элемент НЕ 17. Два входа логического блока 11 образуют первый и второй входы блока 1 О определения фазового рассогласования. Первый вход управляемого ключа 13, вход логического элемента НЕ 17 и блока 15 индикации синхронизации образуют третий вход блока 10 определения фазового рассогласования. Выход логического элемента НЕ 17 подключен к второму входу управляемого ключа 13, выход которого подключен к управляющему входу вычислительного блока 14, а вход последнего подключен к первому выходу логического блока 1 (первому входу элемента 12 сравнения, два выхода которого образуют выходы блока 10 определения фа 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 зового рассогласования), Второй выход логического блока 11 подключен к второму входу элемента 12 сравнения, третий выход логического блока 11 подключен к третьему входу управляемого ключа 13. Выход вычислительного блока 14 через запоминающий элемент 16 подключен к третьему входу элемента 12 сравнения, управляющий вход запоминающего элемента 16 подключен к выходу блока 15 индикации синхронизации.Кривые 18 и 19 иллюстрируют движение привода по известным способам, кривая 20 - по предлагаемому способу.Злектропривод работает следующим образом.Опорный генератор 1 подает синхроимпульсы частоты 10 через открытый элемент 2 на первый вход дискриминатора 3 и опорные импульсы фазирования частоты Г 0, равной заданной частоте вращения электродвигателя 7, на первый вход блока 10 определения фазового рассогласования. До начала фазирования сигналы на обоих выходах блока 10 открывают логические элементы 2 и 4, через которые замыкается контур 9 фазовой автоподстройки частоты вращения двигателя 7. Логический блок 11 (фиг. 2) определяет текущее фазовое рассогласование р(1) опорных импульсов частоты Г 0 и выходных импульсов датчика 6 положения частоты Гд, поступающих на его второй вход, а запоминающий элеменг 16 в момент выдачи команды блоком 15 индикации синхронизации запоминает его с коэффициентом, определяемым вычислительным блоком 14 по сигналу с дискриминатора 3 (у или 7).В момент начала фазирования 10, определяемый блоком 15, логический блок 11 формирует сигнал, определяющий направление отработки приводом начального фазового рассогласования и подает его на элемент 12 сравнения и управляемый ключ 13, который пропускает сигнал у или у на один вход вычислительного блока 14. При фазовом рассогласовании импульсов частот Г 0 и Гд, не превышающем л, сигнал на выходе логического блока 11 обеспечивает в первую очередь блокировку прохождения на дискриминатор 3 частотного сигнала 10 с, а затем 10 и выдачу в вычислительный блок 14 сигнала у, что соответствует сначала разгону, а затем торможению привода. В противном случае (юлил) сперва блокируется сигнал 10, затем 10 С и в вычислительный блок 14 выдается сигнал у, что соответствует последовательным во времени режимам торможения и разгона в процессе фазирования электропривода. Инвертирование сигнала дискриминатора Зу обеспечивает логический элемент 17. Далее элемент 12 сравнения сравнивает текущее значение фазовой ошибки (1) со значением, находящимся в запоминающем элементе 16 (07 или ю 7) и в момент их равенства инвертирует сигналы1 т+Р М дЬ.ондл ительность этап а торм ождлительность этапа разгона.этого уравнения можно ия; где 1 т 1 рзаписать е 1 ф процесса по известно ьнос фаз иров му спасо Фиг. 4 на глядно показ щества предлагаемого способа. Де но, при изменении момента нагр до Мд. длительность процесса фа сокращается на ЗОО по сравне вестным способом.Таким образом, благодаря ф нию двигательного и тормозног электропривода с разными ускоре ограничении тока потребления н быстродействие электропривода. преиму- йствительузки от О зирован ывает ия3 ю ормирово режимниями иовыш ает на своих выходах е и д, тем самым обеспечивая переключение привода с одного режимана другой.Скважность сигнала на выходе дискриминатора 3 электропривода в установившемся режиме у - - (1 Мн/М.,ц), а скважность проинвертирован ного сигнала у -1 (1+М /Мд ). Очевидно, что разгон иторможение привода при фазировании происходят с различными ускорениями (при ограничении потребляемого тока) 10ат ар(1+ " ),фаз- цгде а ускорение привода на этапе торможения;ар ускорение привода на этапе разгона;М момент нагрузки;15.Ч.- момент двигателя.Поскольку смена режимов (точка переключения) определяется по фазовой координате согласно упер (1 Мн/Мдв), то движеоние привода из л юбой точки оси абсцисс 20с оответст вует опт и м ал ьн ом у и о б ыст родействию процессу с учетом момента нагрузки,так как регулируемая координата (фазовоерассогласование) и координата управления(ускорение привода) связаны операциейдвойного интегрирования, Время фазирования по предл а гаемом у способу равно формула изобретения Способ фазирования вращающегося вала электродвигателя, при котором формируют последовательности импульсов опорной частоты и импульсов, поступающих с датчика пол ожен и я ротор а электр одви гател я, сравнивают их, определяют велич и ну и знак фазового рассогласования между указанными импульсами, формируют напряжение, пропорциональное заданному значению тока потребления двигателя, определяют время, соответствующее достижению фазовой координаты величин (пер - (1 Мн/Мд), Где Я. м омент н агрузки; Ммомент двигателя, от величины ро первоначального фазового рассогласования, и затем в соответствии со знаком первоначального фазового рассогл асования переводят электродвигатель из двигательного в тормозной режим ил и н аоборот, отлича Ош,ийся тем, что, с целью повышения быстродействия, при положительном фазовом рассогласовании + указ а нных последов ател ьн остей и м пул ,сов прекращают подачу последовател ьности и мпульсов опорной частоты в момент, соответствующий достижению фазовой координатой величины , = (1 М/М,), возобновл яют подачу посл едовател ьн ости импульсов опорной частоты и прекращают подачу импульсов, поступающих с датчика положения ротора электродвигателя, возобновляют подачу последней последовательности импульсов в момент, соответствующий отработке валом электродвигателя фазового рассогласования с заданной точностью, при отрицательном фазовом рассогласовании ро указанных последовательностей и м пульсов прекращают подачу последовательности импульсов с датчика положения ротора электродвигателя в момент, соответствующий достижению фазовой координатной величины Р-р = -д- (1+М./Мд.), возобновляют подачу последовательности импульсов с датчика положен ия ротора электродвигателя и прекр ащают подачу последовательности импульсов опорной частоты, возобновляют подачу последней последовательности импульсов в момент, соответствую щи й от работке валом электродвигателя фазового рассогласования с заданной точностью.С оста в и тел ь А Алешец к и н Редактор А, Шишкина Текред И Версс Коррскгор М. Самборская Заказ 6346/53 Тираж 631 По зйисное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4