Устройство для управления двухфазным асинхронным двигателем

АЯ 1.СНАЯМБА Союз СоветскихСоциалистических ПИСА ОБРЕТ ВТОРСКОМУ СВИД(22) Заявл с присоед (23) ПриоОпуб ено 19.06,78 (21 нением заявки М Н 02 Р 7 Государственный комнте СССР но делам изобретений н открытий) УДК 621. 316 .718(088.8) атас ликования опи 72) Авторы изобретен Лебедев, К.Е. Чуприн, В.М, Селиванов о 1) Заявител УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ ДВИГАТЕЛЕ ФАЗНЫМ 5 во Изобретение относится к автомати- На информационнь 1 е входы Й-разрядного ке и вычислительной технике, а имен- счетчика подается прямой код числа, но к импульсным устройствам автомати- а на информационные входы (И+1)-разки с широтно-импульсной модуляцией рядного счетчика подается обратный сигнала, и может найти широкое приме код числа. Второй вход одного из станение в системах управления двухфаз- тических триггеров:подключен к выхоными асинхронными двигателями, в тех ду (Я+1)-разрядного счетчика, второй случаях, когда необходимо иметь ли- вход другого статического триггера - нейное регулирование во всем диапазо- к динамическому выходу счетного тригне моментной характеристики двигате гера, счетный вход которого подключен к выходу разрядного счетчика, аустановочный вход - к третьему выходуПо основному авт. св. Р 649117 иэ- блока управления. Первый выход одновестно устройство 1 для управления - го из статических триггеров соединен двухфазным асинхронным двигателем,со с коммутатором и разрешающим входом держащее блок управления,й-разрядный ,схемы И. Первый выход другого стати- счетчик, (й)-разрядный счетчик, две чеокого триггера соединен с разрешаю- схемы И, два статических триггера, щим входом другой схемы И, а второй коммутатор, усилитель мощности и счет- выход соединен с коммутатором. устный триггер с динамическим выходом. 20, ройство формирует управляющие сигналы Один из выходов блока управления сое- на обмотках асинхронного двигателя от динен через схему И со счетным входом середины полупериода, при этом пуской-разрядного и (И+1)-разрядного счет- вой момент двигателя равен чиков, второй выход соединен с комму- В(пЯ КА 1 татором,. третий выход соединен с управляющими входами й-разрядного счетчика с управляющими входами й-раэря- где К,КА 8 - коэффициенты пропорциодов и с установочным входом (И+1)-раз- нальности; ряда, (И+1)-разрядного счетчика и с О - напряжение на обмотке э первыми входами статических триггеров.30 буждения двигателя;О- напряжение на обмотке управления двигателя;Ьо- относительное время;Т - период напряжения питания;ги =КА - длительность управляющихимпульсов;5А - входной код числа.Следовательно, пусковой момент пропорционален .входному сигналу А толькорпри малых ь, когда можно считатьФ что ь 1 пк=0, т.е. основным недостатком известного устройства является недостаточно большой диапазон линейного регулирования.Цель изобретения - получение линейного регулирования во всем диапазоне 15 управления.Указанная цель достигается тем, что в устройство для управления двухфазным асинхронным двигателем дополнительно введены два канала управле- щ ния, каждый иэ которых содержит последовательно соединенные цифровой управляемый аттенюатор и генератор импульсов, причем выходы генераторов подключены соответственно к первому и второму входам блока управления, а на входы одного из цифровых управляемых сопротивлений подается прямой код числа, на входы другого - обратный код числа. На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства, "на фиг. 2 - временные диаграммы сигналов; на фиг. 3 - моментные характеристики двигателя. 35Устройство содержит блок 1 управления, входы 2 и 3 которого соединены с выходами управляемых генераторов 4 и 5 частоты, а входы по каждому каналу управляемых генераторов 4 и 5 час О тоты соединены с выходами цифровых управляемых аттенюаторов 6 и 7, на входы одного из которых поступает .прямой код числа А, а на входы другого - обратный код числа А. Выход 8 45 блока 1 управления соединен через схему И 9 со счетным входом М-разрядного счетчика 10, состоящего иэ счетных триггеров 11 с динамическим выходом, выход 12 блока 1 соединен через схему И 13 со счетным входом (М+1)-разрядного счетчика 14. Выход 15 блока 1 управления соединен с коммутатором 16. Выход 17 блока 1 управления соединен с управляющими входами М-разрядов и с устайовочным входом (М+1)-разряда (М+1)-разрядного счетчика 14. Выход 17 блока 1 управления также соединен с входами 18 и 19 статических триггеров 20 и 21. Второй вход статического триггера 21 подключен к выходу 60 (М+1)-раэрядного счетчика 14, Второй вход статического триггера 20 соединен с динамическим выходом счетного триггера 22, счетный вход которого подключен к выходу М-разрядного счет" 65 чика 10, а установочный вход - к выходу 17 блока 1 управления.Выход 23 статического триггера 20 соединен с коммутатором 16 и разрешающим входом схемы И 9. Выход 24 статического триггера 21 соединен с разрешающим входом схемы И 13, а выход 25 - с коммутатором 16, Выходы 26 и 27 коммутатора 16 соединены с усилителем 28 мощности,На фиг. 2 приведены временные диаграммы сигналов, поясняющие работуустройства, на которых обозначенысигнал 29 на выходе 15 блока 1 управления, сигнал 30 на выходе 3 и на выходе 12 блока 1 управления, сигнал 31на выходе 2 и на выходе 8 блока 1 управления, сигнал 32 с выхода 17 блокг1 управления, сигнал 33 на выходе 23статического триггера 20, сигнал 34на выходе 25 статического триггера21, сигналы 35 и 36 соответственнос выходов 26 и 27 коммутатора 16.На фиг, 3 приведены характеристикиМщакотносительного момента 6 асинм номхронного,цвигателя в зависимости ототносительного времени , причем37 - моментная характеристикаасинхронного двигателя до:.введения устройств 4-7,38 - обратная моментная характеристика,39 - скомпенсированная моментнаяхарактеристика,Работа устройства в один полупериод рабочей частоты двигателя происходит следующим образом.С выхода 17 блока 1 управления импульсы частотой 2 Г (где Г - рабочаячастота асинхронного двигателя) поступают на управляющие входы М-разрядного счетчика 10, на установкусчетного триггера 22 в "1", на управляющие входы М-разрядов и на установку в "Оф (М+1)-разряда счетчика 14,а также на входы 18 и 19 статическихтриггеров 20 и 21, устанавливая их вположение, разрешающее прохождениеимпульсов частотой Г и Г 2 с выходов 8,12 блока 1 управления через схемы И 9,13, на счетные входы М-разрядного счетчика 10 и (М+1)-разрядного счетчика14, В зависимости от кода числа изменяется напряжение на выходе цифровогоуправляемого аттенюатора 6, 7, темсамым изменяя частоту управляемых ге"нераторов 5, 4. Частота импульсов управляемого генератора 4 определяетсяиз выражения2 ГК 1(2 -1) . (2)Частота импульсов управляемого генератора 5 определяется иэ выраженияГ = 2 ГК 2(2 М -1), (3)где Г - рабочая частота асинхронногодвигателя;М - число разрядов управляющегокода;К( - коэффициент, характеризующийизменение величины моментаасинхронного двигателя отпрямого управляющего кодачисла А;К - коэфФициент, характеризующийизменение величины моментаасинхронного двигателя отобратного управляющего кодачисла А. Импульс с динамического выхода 0 ,счетного триггера 22 поступает на второй вход статического триггера 20 и устанавливает в состояние "1", запрещая при этом прохождение импульсов через схему И 9 в оставшуюся 15 часть полулериода. Импульсы с выхода (И+1)-разрядного счетчика 14 поступают на второй вход статического триггера 21 и устанавливают его в состояние "1", запрещая прохождение импульсов через схему И 13 на счетный вход (К+1)-разрядного счетчика 14, Импульсы с выходов 23, 25 статических триггеров (сигналы 33 и 34 на фиг, 2), длительность которых пропорциональна входному числу А и изменению величи ны момента асинхронного двигателя от управляющего числа А, поступают на вход коммутатора 16. Кроме этих импульсов на входы коммутатора 16 подается опорный сигнал с выхода 15 бло ка 1 управления и сигнал знака входного сигнала А. В результате коммутатором 16 вырабатывается широкоимпульсный сигнал управления усилителем 28 мощности, по длительности равный сум ме импульсов с выходов 23, 25 статических триггеров (сигналы 33 и 34 на фиг. 2), фаза которого определяется знаком входного числа А. Эти напряжения (сигналы 35 и 36 на фиг. 2), сдвинуты относительно опорного сигнала 15 с.выхода блока 1 управления (сигнал 29) на четверть периода. Управляющий код числа А поступает одновременно на информационные входы (И+1)-разрядного счетчика 14, на ин формационные входы й-разрядного счет- чика 10 и на входы цифровых управляемых аттенюаторов б и 7, причем ,на входы одного из них поступает прямой код числа А,. на вхо ды другого - обратный код числа А. Сопротивления каждого из цифровых управляемых аттенюаторов подобраны таким образом, чтобы частоты управляе-,мых генераторов 4 и 5 изменялись пропорционально изменению моментной характеристики, компенсируя ее нелинейность(кривая 38 на фиг. 3) по формулам (2) и (3), кривая 38 является компенсирующей моментной характеристикой двигателя, а также характеристикой цифрового управляемого аттенюатора, Результирующая моментная характеристика асинхронного двигателя(кривая 39 на фиг, 3) линейна во всем диапазоне управления.Таким образом, ширина импульсов сигналов 35 и 36 пропорциональна величине входного сигнала и зависит от изменения величины момента асинхронного двигателя.Во второй полупериод работа устройства аналогична.Поскольку первая гармоника сигнала, вырабатываемая усилителем 28 при изменении входного сигнала, имеет постоянный сдвиг по фазе по отношению к опорному сигналу, а нелинейность моментной характеристики компенсируется характеристикой цифрового управляемого аттенюатора, все это дает возможность получить линейность регулирования во всем диапазоне входного сигнала.Таким образом, введение двух каналов управления, каждый из которых содержит цифровой управляеьюй аттенюатор и управляемый генератор импульсов, дает воэможность расширить диапазон линейного регулирования и, соответственно, линейность регулирования.Формула изобретения- Устройство для управления двухфазным асинхронным двигателем по авт.св. Р 649117, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью. увеличения диапазона линейного регулирования, в него дополнительно введены два канала управления, каждый из которых содержит последовательно соединенные цифровой управляемый аттенюатор и генератор импульсов, причем выходы генераторов подключены соответственно к первому и второму входам блока управления.Источники информации,прИнятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Р 649117, 20.12.77.788328 Ри нлиал ППП "Патен Ужгород, ул. П тная,4 влип Тираж Зака83 Подп 8373/67ное