Электропривод

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО,Р 5/00 1) 4 СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ Я О(56) Авторское свидетельУ 559226, кл, 6 05 Р 13/ОАвторское свидетельст1, кл. Н 02 Р 5/ОКТРОПРИВОЦ по ение точиие времени е и ракте вышек Старове привод стра йк частот вр емени ся ее имеет т ки злектроприком, требуой настройки во СССР 1977. СССР ае ои скретнос оэффициента ой составляв- ивода, уменьенного интер- иодов измерен измененияпорционала электртность в и и р е гуля ториную дискреала, вычитаей частоты,относи е емам автокорости части та к-рого происирова ского регу одвигателя атч дновременно с циента пропорцим частотнь н аль ставаторомизобр овь щей ия гулировани е У 95547(57) Изтехникематичеэлектр АНИЕ ИЗОБРЕТСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и, упрощеастройкиЭлектрочность наивода с т меньше и отличИзобретение относится к электротехнике, в частности к системам автоматического регулирования скорости электродвигателя с. частотным датчи" ком и фазовым компаратором в канале5 регулирования.Цель изобретения - повышение точности, упрощение и уменьшение времени настройки динамических характерис тик.На чертеже представлена функциональная схема электропривода.Электропривод содержит электродвигатель 1 с частотньм датчиком 2 скорости, первый задатчик 3, генератор 4 импульсов, выход которого через последовательно соединенные первый управляемый делитель 5 часто" ты, фазовый компаратор 6 и силовой 20 ключ 7 подключен к якорной обмотке электродвигателя 1. Вход второго делителя 8 частоты через формирователь 9 импульсов подключен к выходу частотного датчика 2 скорости, а 25 кыход к входу начальной установки третьего управляемого делителя 10 частоты, Кроме того, выход генерато" ра 4 импульсов подключен к первому входу первого логического элемента И 30 11 и к счетным входам третьего, чет" вертого и пятого управляемых делителей,10, 12 и 13 частоты, Выход первого управляемого делителя 5 частоты соединен с его входом управления начальной уставкой. Входы задания кодов начальной установки третьего и четвертого управляемых делителей 10 и. 12 частоты подключены к выходу первого задатчика 3. Выход второго за датчика 14 соединен с входом задания кода начальной установки пятого управляемого делителя 13 частоты, входом управления начальной установки соединенного с его выходом, первым входом второго логического элемента И 15 и первым входом третьего логического элемента И 1 6,Вход управления начальной установкой еверого управляемого дели" теля 12 частоты подключен к выходу второго делителя 8 частоты и входу начальной установки счетчика 17. Счетный вход счетчика 17 подключен к выходу второго логического элемента И 15, второй вход которого соеди" нен с выходом четвертого управляемого делителя 12 частоты, Выходы третьего управляемого делителя 10 частоты и счетчика 17 соединены соответственно с первым и вторым входами сумматора 18, выходом подключенного к второму входу первого логического элемента И 11, входу логического элемента НЕ 19 и одновибратора 20, Выход одновибратора 20 соединен с входом начальной установки реверсивного счетчика 21, вход прямого счета которого подключен к выходу первого логического элемента И 11. Вход обратного счета реверсивного счетчика 21 соединен с выходом. третьего логического элемента И 1 6, вторым входом соединенного с выходом логического элемента НЕ 19. Выход реверсивного счетчика 21 подключен к второму входу фазового компаратора 6.Электропривод работает следующим образом.Импульсы эталонной частоты Гз, получаемой делением на первом делителе 5 в и раз частоты 1 генератора 4, сравниваются по фазе со скорректированными импульсами частоты Е цЧастота Й в среднем равна измеренной частоте Х д и имеет фазовый сдвиг, пропорциональный корректирующему сигналу. Частота Гполучается путем деления вторым делителем 8 частотного сигнала, вырабатываемого частотным датчиком 2, соединенным с валом исполнительного электродвигателя При этом сигнал с частотного датчика предварительно формируется формирователем 9. С приходом каждого импульса частоты Г а фазовый компаратор 6 подключает через силовой ключ 7 исполнительный электродвигатель 1 к сети, а с приходом каждого импульса частоты К ц выдает сигнал на торможение исполнительного электродвигателя, т,е. среднее напряжение на электродвигателе 1 пропорционально разности фаз сравниваемых частот Э и иКоррекция, необходимая для обеспечения устойчивой работы электро- привода и работающая только при небольших рассогласованиях частот Й и Кц, осуществляется изменением фазы сигнала. частоты 1 р на величину, пропорциональную отклонению скорости вращения вала. исполнительного двигателя. Установившийся режим работы устройства возможен только при й,=Гили Т =Т . Поэтому отклонение скорости от установившегося значения(9) можно выявить, сравнивая период Т измеренной частоты с периодом Тэ эталонной частоты.Для упрощения введения опережаю 5 щего по фазе частоту. Гц сигнала при отрицательной разности сравниваемых периодов, возникающей при отклонении скорости вращения двигателя вверх от установившегося значения, в электро- привод вводится начальный сдвиг по фазе в установившемся режиме (Яр=К ) между измеренной Е, и скорректированной Йр частотами такой величины, чтобы расширенная к К раз разность между периодами Ти вычитаемым временным интервалом Т, была равна половине периода Т эталонной частоты где К - коэффициент расширения отклонения, выбираемый изусловия обеспечения устойчивой работы и качественной 25динамики электропривода. Коррекция измеренного сигнала осу ьществляется следующим образом. По переднему фронту измеренной частоты в третий 10 и в четвертый 12 делители записывается код начальной установки от первого устройства 3 задания, а неренерсивный счетчик 17 устанавливается в ноль. Полная емкость третьего де теля 10 частоты равна 35 полной емкости первого делителя 5 частоты, а полная емкость четвертого делителя 12 частоты в два раза меньше. Соответственно, в третий делитель 1 О частоты вносится от устройства 340 полный код начальной установки - Н , а в четвертый делитель 12 - вИзапдва раза меньший45 Импульсы на счетные входы третьего, четвер того и пя того делителей 1 О, 12 и 13 подаются от общего генератора 4. Следовательно, четвертый делитель 12 полностью заполняет ся при поступлении на его вход п импульсов от генератора 4, Число этих импульсов определяется выраже- нием где М - максимальная емкость делителей 5 и 10. где Т г - период следования импульсовгенератора 4.До заполнения четвертого делителя 12 частоты через второй элемент И 15 разрешено прохождение импульсов от пятого делителя 13 частоты в счетчик 17, Коэффициент деления пятого делителя 13 с 1 =Копределяется кодом начальной установки, подаваемым от второго устройства 14 задания, При переполнении этого делителя начальный код вносится вновь, Следовательно, в счетчик 17 запишется и импульс сов ТэК щмвеа а2 псТгВыбором величины пс можно обеспечить изменение К с любой малой дискретностью,Сумматор 18 выдает сигнал разрешения на запись в реверсивный счетчик 21 через первый элемент И 11 импульсов с частотой генератора 4 при условии, что сумма содержимого счетчика 17 и текущего значения содержимого третьего делителя 10 превышает емкость (разрядность) сумматора 18Текущее значение содержимого третьего делителя 10 пэ определяется как пэ=э 1 зат +пг (6) где п- количество поступивших вделитель импульсов до момента переполнения сумматора 18.Переполнение сумматора произойдетпри условииМ=п,+и с. (7) Подставляя в (7) значения и и и и учитывая (3), получимТаким образом электропривод имеетповышенную точность настройки своейдинамики с частотным датчиком, тре 55бует меньше времени для этой настрой"ки, отличается простотой настройкиблагодаря тому, что имеет уменьшен 5Следовательно, вычитаемый из Твременный интервал То изменяетсяодновременно с изменением коэффициента КУ и имеет малую дискретность,соизмеримую с дискретностью изменения периодов эталонной частоты. Вмомент переполнения сумматора 18одновибратор 20 коротким импульсомсбрась 1 вает содержимое реверсивногосЧетчика 21. Если текущий период изме 15рФнной частоты Т , больше временногоинтервала Т, то в реверсивныйсЧетчик 21 в период вТТ -Т записыи овЭется информация, а в основное время до прихода следующего импульса 20измеренной частоты считывается. В момант обнуления реверсивного счетчикапри считывании предвар:ительно запнсанной в него информации формируетсИ сигнал измеренной скорректированнОй частоты Гк, который подается навторой вход фазового компаратора б.При записи информации через входпрямого счета на реверсивный счетчик21 поступает с выхода первого элемен- З 0та И 11 частота К, т,е. происходитсчет импульсов Е , приходящих завремя ьТ. При считывании информациичерез вход обратного счета на реверсивный счетчик через третий элементИ 16 поступает частота в К у раз ниже.Благодаря этому обнуление реверсивного счетчика 21 происходит через время, равное Т =КУлТ. Следовательно,происходит расширение разности ЛТ 40в К раз,Кроме того, интервал Т при Тэ=Тбудет равен Т /2.Действительно, при Т э=Т имеемТ=Тэ-Т,45В этом случае согласно выражению (10) ную дискретность изменения коэффициента настройки пропорциональнойсоставляющей регулятора электропривода, уменьшенную дискретность временного интервала, вычитаемого изпериодов измеренной частоты, не содержит аналоговых элементов,.а установка необходимого вычитаемого временного интервала происходит одновременно с изменением коэффициентапропорциональной составляющей.Формула изобретения Электропривод, содержащий электродвигатель с частотным датчиком скорости, задатчик, генератор импульсов, выход которого через последовательно соединенные первый управляемый делитель частоты, фазовый компаратор и силовой ключ подключен к якорной обмотке электродвигателя, логический элемент И, одновибратор, второй делитель частоты, вход которого через формирователь импульсов подключен к выходу частотного датчика скорости, а выход - к входу начальной установки третьего управляемого делителя частоты, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью повышения точности, упрощения и уменьшения времени настройки динамических .характеристик, в него введены второй задатчик, четвертый и пятый управляемые делители частоты, сумматор, счетчик, реверсивный счетчик, два логических элемента И, логический элемент. НЕ, выход генератора импульсов подключен к первому входу первого логического элемента И и счетным входам третьего, четвертого и пятого управляемых делителей частоты, выход первого управляемого делителя частоты соединен с его входом управления начальной установкой, входы задания кодов начальной установки первого, третьего и четвертого управляемых делителей частоты подключены к выходу первого задатчика, выход второго задатчика соединен с входом задания кода начальной установки пятого уп-. равляемого делителя частоты входом управления начальной установки соединенным с его выходом, первым входом второго логического элемента И и первым входом третьего логического элемента И, вход управления начальной установкой четвертого управляемого делителя частоты подключен3 390757 оставитель Т. Рожковаехред А,Кравчук орректор М. Шаро актор В. Данко Заказ 178 54 Тираж 583 Под ВНИИПИ Государственного .комитета СССР по делам изобретений и открытий 33035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5писное оектная, 4 Ужгород,Производственно кое предприятие г к выходу второго делителя частоты ивходу начальной установки счетчика,счетным входом подключенного к выходувторого логического элемента И, второй вход которого соединен с выходом четвертого управляемого делителя частоты, выходы третьего управляемого делителя частоты и счетчикасоединены соответственно с первым ивторым входами сумматора, выходомподключенного к второму входу первого логического элемента И, входу1 логического элемента НЕ и одновибратора, выходом соединеннного свходом начальной .установки реверсивного счетчика, вход прямого счетакоторого подключен к выходу первогологического элемента И, вход обратного счета соединен с выходом третьего логического элемента И, вторымвходом соединенного с выходом логического элемента НЕ, выход реверсивного счетчика подключен к второмувходу Фазового компаратора.