Устройство для регулирования частоты вращения двигателя

СОЮЗ СОВЕТСНИХ соцИАлистичесних

РЕСПУБЛИК (дц 4 Н 02 Р 5/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3899733/24-07 (22) 23.05.85 (46) 23,10.86. Бюл. !1 39 (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) А.Н.Корабельников, А.М.Рафиков, С.Г.Воронин и Л.Н.Солодников (53) 621 .31 6.718 .5 (088 .8), (56) Воронин С.Г., Корабельников А.Н. .и!1!умихин Б.Г. Релейно-импульсный регулятор частоты вращения двигателей постоянного тока. — "Электротехника"

1979, В 10.

Трахтенберг P.М. Импульсные астатические системы электропривода с дискретным управлением, М.: Энергоиздат, 1982, с 164. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании прецизионных электроприводов, обеспечивающих высокую ста„„SU„„1265960 А 1 бильность частоты вращения. Целью изобретения является улучшение ди-. намических свойств устройства ° Оно содержит задающий генератор 1, импульсы от которого поступают на вход логического элемента И 3, и импульсный датчик (Д) 2 частоты вращения, импульсы от которого поступают на вход логического элемента И 4. Выходы элементов И 3 и 4 соединены с входами нереверсивных счетчиков 5 и 6 соответственно. При пуске дешифратор состояний 7 выдает команду на включение двигателя. При выходе на заданную частоту вращения период импульсов от Д 2 равен периоду импуль- 3 сов задающего генератора 1. При при- у р ходе подряд двух импульсов от Д 2 дешифратор состояний 7 выдает команду .на отключение двигателя; Отсутствие устройства для разделения импуль- Д сов во времени увеличивает область устойчивости системы. ил. табл.

265960

Х 4 Группа

Х 2

Х 1

Состояние сигналов состояний на выходных шинах дешифратора

14 13 12

0 0 0 0 Y 1 0 0

0 1 0 1.

1 0

1 1

1 0

1 1 ,1 0

1 0

0 0 Y 2

0 1 1 0

1 1 0 1

0 0 1 1

0 1 0 0 У3

1 1 1 0

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании прецизионных электроприводов, обеспечивающих высокую стабильность частоты вращения.

Целью изобретения является улучшение динамических свойств устройства.

На чертеже представлена блок-схема устройства для регулирования частоты вращения двигателя.

Устройство содержит задающий генератор 1, импульсный датчик 2 частоты вращения двигателя, два элемента

И 3 и 4, два нереверсивных двухразрядных счетчика 5 и 6 и дешифратор

7- состояния двух нереверсивных счетчиков 5 и 6. Выход первого разряда нереверсивного счетчика 5 подключен . ко входу 8 дешифратора 7 состояний, выход второго разряда нереверсивного счетчика 5 соединен со входом 9 дешифратора 7 состояний. Выход первого разряда другого нереверсивного счетчика 6 соединен со входом 10 дешифpazopa 7 состояний, а выход второго разряда нереверсивного счетчика б соединен со входом 11 дешифратора 7 состояний. Выход задающего генератора 1 соединен с первым входом элемента И 3, другой вход которого подключен к выходу 12 дешифратора 7 состояний. Выход импульсного датчика 2 частоты вращения подсоединен к пер2. вому входу элемента И 4, другой вход ,которого подключен к выходу 13 дешифратора 7 состояний. Выходы элементов И 3 и 4 подключены ко входам нереверсивных двухразрядных счетчиков 5 и 6 соответственно. Выходной широтно-импульсный модулированный сигнал снят с выхода 14 дешифратора

7 состояний, !

Задающий генератор 1 представляет собой стабильный генератор коротких импульсов с частотой f,, перестраиваемой по закону f = N/211, где „ — требуемая частота вращения; М— число импульсов, вырабатываемых датчиком 2 за один оборот °

Импульсный датчик 2 частоты вращения вырабатывает короткие импульсы через одинаковые угловые промежутки положения ротора двигателя, обеспечивая постоянную угловую дискретность

6 = 2n/Н на любой частоте вращения.

Дешифратор 7 состояний двух не25 реверсивных счетчиков 5 и 6 обеспечивает выдачу широтно-импульсного модулированного сигнала на двигатель и ввод всего устройства в режим насыщения при больших рассогласованиях.

Возможные состояния сигналов на выходах 12 — 14 дешифратора 7 состояний в зависимости от состояния двухразрядных нереверсивных счетчиков

5 и 6 представлены в таблице.

1265960 4

Продолжение таблицы

Х 3

Состояние сигналов

Группа состо яний

X 4

Х 2

Х 1 на выходных шинах дешифратора

14 13 12 двигатель.

0 0 0 1

1 0 1 1

1 1 0 0 Y4

О. О I О

1 О О 1

О 1 1 1

Х 1 — сигнал на выходе первого разряда; Х 2 — сигнал на выходе второго разряда нереверсивного счетчика 5; Х 3 — сигнал на выходе первого разряда; Х 4 вЂ, сигнал на выходе второго разряда нереверсивного счетчика

6. Общее состояние двух счетчиков

5 и 6,,однозначно описывается четырьмя двоичными числами: Х 1, Х 2, Х 3, Х 4, каждое из которых принимает одноз из двух значений — логического "0" или логической "1". Множество всех состояний двух счетчиков описывают четыре группы состояний.Y: Y 1, Y 2, УЗ,,Y 4.

Устройство для регулирования частоты вращения двигателя работает следующим образом.

При пуске импульсы задающего генератора 1 поступают на вход логи- 4С ческого элемента И 3, импульсы or импульсного датчика 2 частоты вращения еще отсутствуют и оба нереверсивных счетчика 5 и 6, независимо от исходного состояния, переходя в сос- 4 тояние, входящее в Y 4.

Так как при этом сигнал на выходе 14 дешифратора 7 состояний имеет значение логической "1",то выдаетсякоманда на подключение двигателя к источни- 11 ку питания.

Двигатель начинает раскручиваться появляются одиночные импульсы от датJ чика 2 частоты вращения, которые кратковременно переводят счетчики

5 и 6 в состояние, входящее в группу

У 3, причем выходной сигнал на выходе 14 дешифратора состояний 7 не меняется. При выходе на заданную частоту вращения период импульсов от датчика 2 частоты вращения станет равным периоду импульсов задающего генератора 1. При приходе подряд двух импульсов от датчика 2 частоты вращения счетчики 5 и 6 переходят в состояние, входящее в группу Y 2. Выходной сигнал на выходе 14 дешифратора 7 состояний принимает значение логического

"0, т.е. выдается команда на отключение двигателя от источника питания и двигатель перестает разгоняться.

Приход следующего импульса от задающего генератора 1 переводит счетчики

5 и 6 в состояние, входящее в группу Y 3, затем приход импульса от датчика 2 частоты вращения опять переводит счетчики 5 и 6 в состояние, входящее в группу Y 2, и устройство для регулирования частоты вращения двигателя входит в рабочую зону с выдачей широтно — импульсно — модулированного сигнала на

В связи с тем, что из состава устройства для регулирования частоты вращения двигателя исключено устройство для разделения импульсов во времени, вносящее временное запазды:вание в цепь обратной связи, увеличивается область устойчивости системы. Отсутствие времязадающих цепей позволяет при изготовлении устройства в интегральном исполнении избежать трудностей, связанных с до.полнительной подгонкой параметров элементов.

Составитель Т.Рожкова

Техред М. Ходанич

Редак тор Н . Егоров а

Корректор А. Зимокосов

Тираж, 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва,.Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Заказ 5679/56

Производственно-полиграфическое предприятие, r ..Ужгород, ул.Проектная,4

5 1

Формула изобретения

Устройство для регулирования частоты вращения двигателя, содержащее задающий гененатор,:импульсный датчик частоты вращения двигателя, первый и второй элементы И, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения динамических свойств, в него введены первый и второй двухразрядные нереверсивные счетчики и дешифратор состяний двух счетчиков, ;причем выходы первого и второго разрядов первого и второго двухразрядных нереверсивных счетчиков подключены к входам дешифратора состояний, выходы первого н второго .элементов

265960 4

И подключены к входам первого н второго двухразрядных нереверсивных счетчиков соответственно, выход задающего генератора подключен к первому входу первого элемента И, к второму входу которого подключен первый выход дешифратора состояний двух счетчиков, выход импульсного датчика частоты вращения подключен к

10 первому входу второго элемента И, к второму входу которого подключен второй выход дешифратора состояний двух счетчиков, а третий выход дешифратора состояний предназначен для

15 подключеню,якорной цепи электродви гателя.