Регулятор скорости двигателя

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ии 921010 ельное к авт. свидополн)стларствеииый комите СССР ио делам илобретеиий и открытий(7) Заявитель УЛЯТОР СКОРОСТИ ДВИГАТЕЛЯ Иэо рам скбретение относится к регулятоорости длядвигателей внутреннего сгорания, используемых для вращения синхронных генераторов.Известен регулятор скорости дви-. гателя по управляющему сигналу, вырабатываемому путем сравнения пило-. образного напряжения, характеризую" щего частоту вращения двигателя, с уставочным постоянным напряхсением в фиксироэаннЫе моменты времени 11) .Недостатком регулятора является сложность.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности является регулятор скорости двигателя, содержащий последовательно соединенные датчик скорости двигателя, формирователь прямоугольных импульсов, формирователь пилообразного напряжения, второй вход которого соеди" нен с выходом блока уставок,компаратор, фиксатор состояния компарато" ра и усилитель мощности, нагруженный на двигатель. Этот регулятор обеспечивает высокую точность регули" рования электродвигателя постояи" ного тока 2.Однако при использовании двигателя внутреннего сгорания работа ре-,гулятора сопровождается автоколебаниями, что снижает точность регулирования. Недостатком регулятора является также сложность реализациификсатора состояния компаратора,Цель изобретения - повышение точности регулирования и упрощениефиксатора состояния компаратора,Цель достигается эа счет того,что в регулятор дополнительно введен выполненный на последовательносоединенных интегрирующей и дифференцирующей цепях полосовой фильтр,включенный между выходом фиксатора5 состояния компаратора и дополнительным входом формирователя пилообразного напряжения,При этом фиксатор состояния компаратора выполнен на последовательно соединенных диоде, резисторе иоперационном усилителе, вход которого шунтирован конденсатором и другим резистором,На фиг. 1 представлена блок-схема25 регулятора; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.Регулятор скорости двигателя содержит поеледовательно соединенныедатчик 1 частоты вращения двигателя,30 формирователь 2 прямоугольных импульсов, формирователь 3 пилообразного напряжения, компаратор 4, фиксатор 5 состояния компаратора 4 и усилитель мощности 6, выход которого соединен со входом исполнительного механизма 7, установленного на двигателе 8 внутреннего сгорания, Второй вход формирователя 3 пилообразного напряжения соединен с выходом блока 9 уставок. Между выходом фиксатора 5 состояния компаратора и: дополнительным входом формирователя 3 пилообразного напряжения включен полосовой фильтр 10, выполненный на последовательно соединенных интегрирующей (резистор 11 и конденсатор 15 12),и дифференцирующей (конденсатор 13 и резистор 14) цепях.Формирователь 2 прямоугольных им-. пульсов выполнен на последователь- но соединенных преобразователе 15 20 синусоидального напряжения в прямо. угольное, триггере 16 и операционном усилителе 17,Формирователь 3 пилообразного напряжения выполнен на операционном усилителе 18, вход которого соеди-нен непосредственно с резистороМ 14, через резисторы 19.и 20 и диод 21 с выходом формирователя 2 и через резистор 22 - с выходом блока 9 ус тавок. Операционный усилитель 18 охвачен отрицательной обратной связью через параллельно соединенные конденсатор 23 и резистор 24, В состав формирователя пилообразного напряже ния входит измерительная цепь из резистора 25, включенного между общей точкой питания и точкой соединения резистора 20 и диода 21 и шунтирующей его последовательной цепи из . 40 резистора 26 и конденсатора 27.Компаратор 4 выполнен на операционном усилителе 28, охваченном обратной связью через диод 29 и соединяющимся входом через резисто ры с выходом операционного усилителя 18 и конденсатором 27.Фиксатор 5 состояния компаратора выполнен на последовательно соединенных диоде 30, резисторе 31 и операционном усилителе 32, вход которого,шунтирован конденсатором 33 и резистором 34.Регулятор работает следующим образом.Первичный датчик скорости 1 вырабатывает синусоидальное напряжение, частота которого пропорциональна частоте вращения двигателя 8 (фиг. 2, 0), В формирователе 2 это напряжение преобразуется преобразователем 15 в прямоугольные импульсы и поступает на счетный триггер 16, с помощью, которого частота входного сигнала делится на два. Напряжение с триггера усиливается 65 по амплитуде операционным усилителем 17. С выхода усилителя 17 (фиг,2, О) двухполярное напряжение прямоугольной формы поступает в блок3 формирователей пилообразного напряжения и напряжения установкигде с помощью диода 21 преобразуется в однополярное напряжение (фиг.2,4) которое поступает одновременно на измерительную НС -цепочку (резисторы 25 и 26, конденсатор 27) и на апериодическое звено на операционном усилителе 18 с ВС-цепочкой в цепи обратной связи (резистор 24, конденсатор 23). Измерительная ВС- цепочка имеет постоянную времени, равную длительности импульса. Напряжение на ее выходе имеет пилообразную форму со смещением относительно нуля (фиг. 2, 1)ц). Постоянная времени апериодического звена на порядок больше постоянйой времени измерительной ВС-цепи. Напряжение на его выходе пропорционально среднему значению входных прямоугольных импульсов (фиг, 2, О) и используется в качестве уставки, Формирование напряжения уставки из измеряемого сигнала повышает точность регулирования при возможной нестабильности величины прямоугольных импульсов. В момент окончания периода следования прямоугольных импульсов на входе операционного усилителя 28 компаратора 4 производится сравнение суммы напряжений на конденсаторе 27 измерительной цепочки и на выходе апериодического звена с нулевым уровнем. Усилитель 28 охвачен глубокой отрицательной обратной связью для отрицательных сигналов (диод 29), что обеспечивает стабилизацию потенциала на его входе. Для фиксации состояния усилителя 28 между двумя измерениями в схему вводится расширитель импульсов (фиксатор 5) с коэффициентом расширения. более 100, содержащий диод 30, резистор 31, конденсатор 33, резистор 34 и гистерезисный компаратор на операционном усилителе 32 Иэ импульсов на выходе усилителя 28 (фиг. 2, ) формируется пилообразное напряжение (.быстрый, заряд конденсатора 33 через диод 30 и резистор ,31 и медленный его разряд через резистор 34), На, входе компаратора пилообразное напряжение сравнивается с нулевым уровнем. При уменьшении частоты входного сигнала ниже расчетной напряжение на измерительной цепочке становится меньше уставки, и на выходе регулятора появится сигнал, соответствующий логической единице. При увеличении частоты входного сигнала выше рассчетной на выходе регулятора появится логический нуль (фиг.2, 0). Между выходом усилителя 32 и входом усилителя 18 включена корректирующая цепь 10, являющаяся полосовым Фильтром и состоящая в рассматриваемом регуляторе из интегрирующей (резистор 11,конденсатор 12) и дифференцирующей (резистор 14, конденсатор 13) ВС-цепочек, соединенных после.довательно друг с другом, Использование полосового фильтра в качест ве корректирующей цепи позволяет свести к минимуму амплитуду автоколебаний регулятора. Далее управляющий сигнал с выхода регулятора усиливается усилителем мощности 6 15 до величины, достаточной для управления исполнительным механизмом 7, регулирующим расход энергоносителя двигателя 8. Сигнал с устройства 9 используется для изменения уставки 20 регулятора скорости от внешних устройств, например, с целью распреде" .ления мощностей между параллельно работающими генератора 25 Таким образом, введение полосового фильтра 10 обеспечивает пбвы. шение точности регулирования при использовании двигателя внутреннего сгорания, а реализации фиксатора 5 состояния компаратора по существу на одном операционном усилителе упрощает устройство в целом. Формула изобретения1. Регулятор скорости двигателя,содержащий последовательно соединенные датчик скорости двигателя,формирователь прямоугольных импульсов, Формирователь пилообразного напряжения, второй вход которого сое"динен с выходом блока уставок, компаратор, фиксатор состояния компаратора и усилитель мощности, нагруженный на двигатель, о т л ц ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности регулирования, в регулятор дополнительно введен выполненный на последовательно соединенных интегрирующей и дифференцирующей цепях полосовой фильтр,.включенный между выходом фиксатора состояния компаратораи дополнительнымвходом формирователя пилообразногонапряжения.2. Регулятор по п, 1, о т л и -ч аю щ и й с я тем, что, с цельюупрощения, фиксатор состЬяния компаратора выполнен на последовательно соединенных диоде, резисторе иоперационном усилителе, вход которого шунтирован конденсатором идругим резистором.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 597061, кл. Н 02 Р 9/04 1976,2. Авторское свйдетельство СССР9 457069, кл 6 05 0 13/62, 1975,Э 21010 Составитель В.СТехред А, Бабинец охинК ректор С.Щома лиса едакто ПоднисноССР э 2 илиал ППП фПатентфф, г, Ужгород, ул. Проектная 74/70 Тираж ВНИИПИ Государст по делам изобр 113035, Москва, Ж719енноготений35, Ра омитета открыти скан на