Устройство для стабилизации скоростиэлектропривода

« - тьн 8À» ъ-," к . о„к, 1,е члиотб к gjyp, ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

СОюз СОбетских

СОцмавктичесних т Кнубанн (ii>798747

* а (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) ЗаявленО 02,04.79 (21) 2743819/18-24 с присоединением заявки HP— (23) Приоритет

Опубликовано 230181 Бюллетень NP 3

Дата опубликования описания 230181 (51)M. Кл.з

G 05 D 13/00

Государстеениый комитет

СССР по делам изобретении и открытий (53) УДН 62-50 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В.Л.Горощенко, П.В.Кокорев, Ю,Т.Кузьмичев, B. И.Заикин и С. И,Овсянников (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАВИЛИЭАЦИИ СКОРОСТИ

ЭЛЕКТРОПРИВОДА

Изобретение относится к автоматическому регулированию и. может быть применено в различного рода механизмах, требующих высокой стабилизации скорости на инфранизких скоростях, при равномерном вращении.

Известна система регулирования скорости электродвигателя, использующая в управлении фазовый детектор, основанная на принципе сравнения задаваемой опорной частоты и частоты обратной связи, снимаемой с датчика скорости, жестко соединенного с валом электродвигателя формирования напряжения питания, пропорционального фазовому рассогласованию и частоте питания, равной частоте датчика обратной связи (1).

Однако ввиду низкой частоты с выхода импульсного датчика скорости, система подвержена колебаниям скорости на инфранизких скоростях, дестабилизируется скорость вращения и уменьшается КПД системы за счет наличия зоны прерывистых токов.

Наиболее, близкой по технической сущности к предлагаемому является стабилизатор оборотов электродвигателя, включающий в себя фазовый детектор, выполненный в виде реверсивного сдвигающего регистра, импульсный датчик скорости, жестко связанный с валом электродвигателя и ключ, включенный в цепь питания электродвигателя и подключенный к выходу фазового детектора, входы которого соединены, соответственно,с выходом кварцевого генератора синхронизирующих импульсов и с выходом импульсного датчика скорости (2).

Однако у известного устройства, как и у всех устройств, использующих принцип фазового управления, частота питания электродвигателя равна частоте, снимаемой с датчика скорости, Частота с выхода датчика

f0 и требуемая стабильная скорость и связаны соотношением f o= кйст(60, из которого видно, что увеличение частоты f требует увеличения числа импульсов К датчика за один оборот электродвигателя, что ограничено конструктивными особенностями датчика, При низкой частоте питания электродвигатель работает в режиме прерывистых токов, что приводит к резкому снижению жесткости механической характеристики в этой зоне, а также к дополнительным потерям мощности за счет увеличения пульсаций тока

79874 7

40 вания (p = 0. Изменение частоты на перякоря. Для устранения эоны прерывистых токов следует увеличивать электромагнитную постоянную времени якорной цепи или увеличивать частоту питания, что приводит к ухудшению динамических показателей.

Цель изобретения — повышение точности стабилизации и увеличение КПД устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для стабилизации оборотов двигателя, содержащее импульсный датчик скорости, жестко свя" ванный с валом электродвигателя и последовательно соединенные генератор опорной частоты, первый фазовый детектор и ключ, включенный в цепь питания электродвигателя, введЕны последовательно соединенные второй фазовый детектор, интегратор, управляемый генератор и асинхронный счетчик, причем первый вход второго фазового детектора соединен с выходом импульсного датчика скорости, второй вход второго фазового детектора соединен с выходом асинхронного счетчика, а выход управляемого генератора подключен к второму; входу первого фазового детектора.

На чертеже приведена структурная схема устройства для стабилизации скорости электропривода.

Устройство содержит второй фазовый детектор 1, интегратор 2, асинхронный счетчик 3, управляемый генератор 4, генератор 5 опорной частоты, первый фазовый детектор б, импульсный датчик 7 скорости, ключ

8, электродвигатель 9.

Устройство работает следующим образом.

На первый вход второго фазового детектора 1 поступает частота йо с выхода импульсного датчика 7 скорости. На второй вход фазового детектора 1 поступает частота f /2 " с выхода асинхронного счетчика 3 с коэффициентом деления К=2, где п=С, 1, 2..., Й

f< — частота с выхода управляемого генератора 4. Второй фазовый детектор 1 выделяет фаэовое рассогласование у между частотами f> и и /2",кОторое поступает на интегратор 2, преобразующий величину. фазового рассогласования в пропорциональное напряжение, которое управляет частотой управляемого генератора. 4, В установившемся режиме фазового рассогласовом входе второго фазового детектора

1 на величину h f приводит к изменению фазового рассогласования <р на величину д<р, что обуславливает изменение напряжения на выходе интегратора 2 и изменение частоты f на v величину дЕ . По цепи обратной связи образованной асинхронным счетчиком

15

Р

3, на вторсм входе второго фазового детектора 1 также происходит изме— нение частоты на величину sf, 2", которов сводит к нулю фазовое рассогласование (p . Таким образом, изменение частоты f ð приводит и к пропорциональному изменению частоты f>, причем эта частота в (К=2 ) раз выше частоты ГО. На первый фазовый детектор б поступает частота. f o с генератора 5 опорной частоты и частота f с выхода управляемого генератора 4.

Первый Фазовый детектор б выделяет фазовый угол р между частотами ЕОя и f „. Длительность включения ключа

8 соответствует величине фазового угла ш . Электродвигатель 9 разгоняется до тех пор, пока частота f<> и

f не сравняются.

В устройстве для стабилизации скорости электропривода существуют две обратные связи — местная обратная связь, предназначенная для повышения частоты импульсного датчика

7 скорости и общая отрицательная обратная связь, осуществляющая стабилизацию частоты вращения электродвигателя 9. При этом, частота питания электродвигателя 9 в (K=-2") раз выше частоты, получаемой с выхода импульсного датчика 7 скорости. Ток электродвигателя 9 в этом случае не спадает до нуля на инфранизких скоростях вращения, а это приводит к повышению точности стабилизации и увеличение КПД устройства.

Использование предлагаемого устройства для стабилизации скорости электропривода по сравнению с известными позволяет повысить частоту питания электродвигателя не изменяя конструкцию датчика скорости, Формула изобретения

Устройство для стабилизации скорости электропривода, содержащее импульсный датчик скорости, жестко связанный с валом электродвигателя и последовательно соединенные генератор опорной частоты, первый фазовый детектор и ключ, включенный в цепь питания электродвигателя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности стабилизации и увеличения КПД устройства, в него введены последовательно соединенные второй фазовый детектор, интегратор, управляемый генератор и асинхронный счетчик, причем первый вход второго фазового детектора соединен с выходом импульсного датчика скорости, второй вход второго фазового детектора соединен с выходом асинхронного счетчика, а выход управляемого генератора

798747

Составитель Л,Птенцова

Редактор В.Еремеева Техред М.Голинка Корректор Г. Решетник

Заказ 10046/62 Тираж 951 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4 подключен ко второму входу первого фазового детектора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании

9 1492063, кл. G 3 R,oïóáëèê. 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 531138, кл. G 05 D 13/00, 1976 (прототип) .