SU1399876A1 - Цифровой элетропривод - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и м.б. использовано в автоматизированных электроприводах посто нного тока. Цель изобретени  - повьппение точности регулировани  частоты вращени  электропривода. Электропривод содержит электродвигатель 1 с датчиком 3 частоты вращени . Сигналы от датчика 3 поступают на вход распределител  4 импульсов, к-рый поочередно запускает каждый из 2 п одновибраторов блока 5, на вых.одах к-рых образуютс  последовательности импульсов заданной длительности. Дешифратор 9 преобразует код состо ни  выходов блока 5 в двоичный код состо ни  системы. При коде 01 электродвигатель 1, управл емый через интегрирующий преобразователь 8 и усилитель -2 мощности, разгон етс , при коде 10 - тормозитс . Длительность импульсов регулировани  зависит от величины рассогласовани  между фактическим и заданным временными интервалами . При коде 00, т.е. в промежутках с между импульсами регулировани , за счет отключени  входа интегратора исключаетс  вли ние паразитной состав л ющей входного тока интегрирующего преобразовател . 2 ил. i (Л

Description

0ue.f

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в автоматизированных электроприводах посто нного тока,

Целью изобретени   вл етс  повышение точности регулировани  частоты вращени  электропривода.

На фиг,1 изображена функциональна  схема цифрового электропривода; на фиг,2 - схема преобразовани  сигналов с выхода блока цифровых одновибрато- ров.

Цифровой электропривод содержит электродвигатель 1 посто нного тока,  корна  обмотка которого подключена к выходу усилител  2 мощности, датчик 3 частоты вращени  электродвигател , выход которого соединен с входом распределител  4 импульсов, и блок 5 циф ровых одновибраторов с Повторным запуском . Первые входы блока 5 соединены с соответствующими выходами распределител  4 импульсов. Кроме того, цифровой электропривод содержит задат чик 6 сигналов управлени , первый и второй информационные выходы которого подключены соответственно к вторым , третьим и информационным входам цифровых одновибраторов блока 5, сумматора 7 с 2п входами, выход которого соединен с одним из входов интегри-. рующего преобразовател  8, дешифратор 9 с 2п входами и коммутатор 10, подключенный к входу интегрирующего преобразовател  8, Выход дешифратора 9 соединен с входом коммутатора 10, а его 2п входов подключены к соответствующим выходам блока 5 цифровых одновибраторов. Выход интегрирующего преобразовател  8 подключен к входу усилител  2 мощности.

Электропривод работает следующим образом.

Дешифратор 9 предназначен дл  преобразовани  кода состо ни  выходов цифровых одновибраторов в двоичный код состо ни  системы регулировани . Последний может находитьс  в 3-х состо ни х: 1, Регулирование в сторону увеличени  скорости, 2, Регулирование в сторону уменьшени  скорости, 3, Ожидание (отсутствие регулировани ) ,

Информаци  о состо нии системы содержитс  в состо ни х выходов цифровых одновибраторов. Если на 2.выходах одновибраторов преобладают сигналы, с.оотпетствуюише уровню логи

5

5 о 5 о Q

0

5

ческого О, то система находитс  в 1-м состо нии. Если на выходе одно- вибраторов преобладают 1, то система находитс  во 2-м состо нии, при одинаковом числе нулей и единиц система находитс  в 3-м состо нии.

Дешифратор 9 (фиг,2) состоит из двух мажоритарных элементов 11 и 12, каждьп из них имеет (2-fl) вход, 2п входов каждого мажоритарного элемента подключены к 2п выходам блока 5 цифровых одновибраторов. На ()-е входы элементов 11 и 12 подаютс  соответственно уровни О и 1,

Коммутатор 10 предназначен дл  преобразовани  двоичного кода состо ни  системы регулировани  в импульсы отрицательной (дл  1-го состо ни ) или положительной (дл  2-го состо ни ) пол рности, а также дл  отключени  входа интегратора в режиме ожидани  (3-е состо ние). Коммутатор 10 состоит из двух ключей 13 и 14, уп- равл к цие входы которых подключены соответственно к пр мому выходу мажоритарного элемента 11 и к инвертирующему выходу мажоритарного элемента 12, Информационный вход ключа 13 соединен с сигналом уровн  1, а информационный вход ключа 14 - с сигналом уровн  О, Выходы ключей 13 и 14 соединены между собой, а обща  точка их выходов  вл етс  выходом коммутатора 10, Ключи 13 и 14 открываютс  при подаче на их управл нщие входы сигнала , имекицего уровень 1, и закрыва- ютс  при подаче на их управл ющие входы сигнала с уровнем О,

Импульсы регулировани  (положительной или отрицательной пол рности) формируютс  относительно средней точки , образованной делителем напр жени , состо щим из двух резисторов 15 и 16 интегрирующего преобразовател . Средн   точка делител  напр жени  подключена к неинвертирующему входу операционного усилител  17,

В контур обратной св зи операционного усилител  17 включен конденсатор 18, Между инвертирующим входом усилител  17 и выходом коммутатора включен переменный резистор 19, Интегратор снабжен цепью коррекции, состо щей из последовательного соединени  переменного резистора 20 и конденсатора 21, подключенных между выходом сумматора 7 и инвертирующим входом операционного усилител  17.

В начальный момент (при включении) на выходах блока 5 цифровых одновибра торов образуютс  сигналы нулевого уровн . На выходе мажоритарного эле- мента 11 дешифратора 9 образуетс  сигнал уровн  О, а на инвертирующем выходе мажоритарного элемента 12 - сигнал уровн  1, т.е. на выходах дешифратора 9 по вл етс  код 01, со- ответствуюпгий нахождению системы регулировани  в 1-м состо нии. Ключ 14, поскольку сигнал на его управл ющем входе имеет уровень 1, открываетс , а ключ 13 закрыт (на его управ- л ющем входе сигнал нулевого уровн ). Таким образом, на выходе коммутатора 10 по вл етс  сигнал отрицательной пол рности относительно входа интегрирующего преобразовател  8. При этом напр жение на выходе интегрирующего преобразовател  8, подаваемое через усилитель 2 мощности на электродвигатель 1, увеличиваетс , вал двигател  начинает вращатьс , а сигналы от датчика 3 частоты вращени  с частотой пропорциональной скорости вращени , поступают на вход распределител  4 импульсов. Распределитель 4 импульсов поочередно запускает каждый из 2п од- новибраторов блока 5, на выходах ко- торых образуютс  последовательности импульсов заданной длительности Т . Дешифратор 9 преобразует код состо ни  выходов цифровых одновибраторов в двоичный код состо ни  системы регулировани  (код 01 соответствует 1-му состо нию, код 10 - 2-му состо нию , код 00 - 3-му состо нию). При наличии на входах коммутатора кода 01 или 10 на его выходе формируютс  импульсы регулировани  соответственно отрицательной или положительной пол рности относительно общей точки интегрирующего преобразовател  8, об- разованной резисторами 15 и 16. Дпи- тельность импульсов регулировани  зависит от величины рассогласовани  между фактическим и заданным временными интервалами. При входнбм коде 00 ключи 13 и 14 закрыты, вьгеод резистора 19, соединенный с выходом коммутатора 10, имеет бесконечно большой импеданс относительно общей точки, что эквивалентно отключению данного (основного) входа интегрирующего преобразовател  8. Напр жение с выхода интегрирующего преобразовател  8 через усилитель 2 мощности поступает

на электродвигатель 1 и измен ет час тоту вращени  вала электродвигател  в сторону уменьшени  разности между фактическим и заданным временным интервалом .

Цепь, состо ща  из сумматора 7, переменного резистора 20 и конденсатора 21, служит дл  улучшени  качества регулировани . При работе на вход сумматора 7 поступают последовательности импульсов с выходов цифровых одновибраторов блока 5. Сумматор 7 вьщел ет с учетом знака импульсы, длительность и амплитуды которых завис т от величины рассогласовани  между фактическим и заданным временными интервалами. Вьш,еленные импульс поступают на вход цепи 20 и 21 коррекции и преобразуютс  интегрирующим преобразователем 8.

При поступлении на вход Стоп блока 5 управл ющего сигнала от за- датчика 6 на выходах одновибраторов образуютс  сигналы, имеющие уровень Г. На выходе дешифратора 9 образуетс  код 10, что вызывает по вление на выходе коммутатора 10 сигнала положительной пол рности относительно входа интегрирующего преобразовател  8. При этом напр жение на выходе интегрирующего преобразовател  уменьшаетс  и электродвигатель 1 останавливаетс .

Точность регулировани  повышаетс  за счет исключени  вли ни  паразитно

составл ющей входного тока интегрирующего операционного усилител  в промежутках между импульсами регулировани . В установившемс  режиме работы электродвигател  длительность импульсов регулировани  резко уменьшаетс  по сравнению с режимами Пуск и Останов.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Цифровой электропривод, содержащи электродвигатель посто нного тока,  корна  обмотка которого подключена к вьсходу усилител  мощности, датчик частоты вращени  электродвигател , выходом подключенный к входу распределител  импульсов, блок, состо щий из 2п цифровых однопибраторов с повторным запуском, перш.ш входы которого соединены с соответствующими выходами распреде.т1ите.п  импульсов, задатчик сигна:гов управлени , первый

   второй и информа р1онные выходы кото рого соединены соответственно с вторым , третьим и Информационными входами блока цифровых одновибраторов, сумматор с 2п входами, соединенными с соответствующими выходами блока цифровых одновибраторов, подключенный выходом к входу интегрирующего преобвходом усилител  мощности, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности регулировани , в него введены дешифратор с 2п входами, подключенными к соответствующим выходам блока цифровых одновибраторов, и коммутатор, вход которого соединен с выходом дешифратора, а выход - с

   разовател , выходом соединенного с ю входом интегрирующего преобразовател .

   пО

   (раг.2