ЭЛЕКТРОПРИВОД

ЭЛЕКТРОПРИВОД


RU (11) 2020722 (13) C1

(51) 5 H02P5/16 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 5003218/07 
(22) Дата подачи заявки: 1991.07.08 
(45) Опубликовано: 1994.09.30 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Авторское свидетельство СССР N 372631, кл. H 02P 5/06, 1970. 
(71) Заявитель(и): Снитков Леонтий Феоктистович 
(72) Автор(ы): Снитков Леонтий Феоктистович 
(73) Патентообладатель(и): Снитков Леонтий Феоктистович 

(54) ЭЛЕКТРОПРИВОД 

Использование: в электромеханических регистраторах гидроакустической информации эхолотовых систем. Сущность изобретения: в устройстве обеспечивается блокировка фазового триггера в одно из состояний при неравенстве частот генератора эталонной частоты и датчика частоты. Снятие блокировки поступления импульсов с генератора эталонной частоты или датчика частоты на фазовый триггер происходит после того, как появятся подряд два или более импульсов одной из последовательностей, между которыми отсутствуют импульсы другой последовательности. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для стабилизации скорости вращения электродви- гателей постоянного тока.

Известно устройство для стабилизации скорости электродвигателя постоянного тока (а. с. СССР N 221786, кл. 21с, 46/50), обеспечивающее сравнение частоты эталонного генератора с частотой датчика скорости, и при рассогласовании частот, в зависимости от знака, блокируется в соответствующее состояние триггер, управляющий усилителем мощности, а следовательно и скоростью электродвигателя.

Недостатками устройства являются сложность и низкая надежность, обусловленная критичностью устройства к временным параметрам запускающих импульсов.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является устройство для стабилизации скорости электродвигателя постоянного тока [1] , содержащее генератор эталонной частоты, датчик частоты, пропорциональной скорости вращения электродвигателя, выходы которых соединены соответственно с первыми входами второго и третьего триггеров, вторые входы которых подключены соответственно к первому и второму выходам первого триггера, а выходы через дифференцирующие цепочки соединены соответственно с первым и вторым входами первого триггера, второй выход которого соединен с входом усилителя мощности, нагруженного на электродвигатель. Однако прототип обладает низкой надежностью. Это обусловлено тем, что устройство критично к выбору временных параметров импульсов, формируемых дифференциру- ющими цепочками.

Для обеспечения устойчивости работы устройства и достижения максимального синхронизма сигналов эталонного генератора и датчика частоты, пропорциональной скорости вращения электродвигателя, длительность импульсов, формируемых дифференцирующими цепочками, должна быть очень короткой, но достаточной для надежного опрокидывания триггера, подключенного к усилителю мощности, по любому из входов, и выбирается с учетом температурной нестабильности R и С-элементов и исключения влияния временных параметров импульсов на работу триггера после переключения. Кроме того при замене элементной базы триггеров и резком изменении их быстродействия необходимо также корректировать временные параметры дифференцирующих цепочек.

Практика эксплуатации устройства в различных климатических условиях показала, что для устойчивости работы устройства необходима тщательная подгонка номиналов R и С-элементов дифференцирующих цепочек.

Целью изобретения является повышение надежности устройства.

Цель достигается тем, что в устройство для стабилизации скорости электродвигателя постоянного тока, содержащее усилитель мощности, нагруженный на электродвигатель, генератор эталонной частоты, датчик частоты, пропорциональный скорости вращения электродвигателя и три RS-триггера, причем выходы генератора эталонной частоты и датчика частоты соединены соответственно с S-входами второго и третьего RS-триггеров, R-входы которых соединены соответственно с инверсным выходом первого триггера и входом усилителя мощности, введены два IK-триггера и элемент НЕ, вход которого, объединенный с R-входом второго IK-триггера, подключен к инверсному выходу первого RS-триггера, а выход соединен с входом усилителя мощности и R-входом первого IK-триггера, К-вход которого подключен к шине "общий" устройства, С-вход подключен к выходу второго RS-триггера, а выход соединен с R-входом первого RS-триггера, S-вход которого подключен к выходу второго IK-триггера, К-вход которого подключен к шине "общий" устройства, а С-вход подключен к выходу третьего RS-триггера.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство для стабилизации скорости электродвигателя постоянного тока отличается тем, что в него введены два IK-триггера и элемент НЕ, вход которого, объединенный с R-входом второго IK-триггера, подключен к инверсному выходу первого RS-триггера, а выход соединен с входом усилителя мощности и R-входом первого IK-триггера, К-вход которого подключен к шине "общий" устройства, С-вход подключен к выходу второго RS-триггера, а выход соединен с R-входом первого RS-триггера, S-вход которого подключен к выходу второго IK-тригера, К-вход которого подключен к шине "общий" устройства, а С-вход подключен к выходу третьего RS-триггера.

Таким образом заявляемое устройство для стабилизации скорости электродвигателя постоянного тока соответствует критерию изобретения "Новизна".

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаков, отличающих заявляемое решение от прототипа.

Кроме того, введение в устройство двух IK-триггеров с их связями позволило сформировать на их выходах короткие отрицательные импульсы, длительность которых достаточна для надежного переключения первого RS-триггера в любое из состояний, и полностью исключить влияние их временных параметров на работу первого RS-триггера, введение в устройство элемента НЕ обеспечило однозначную начальную установку первого RS-триггера в одно из состояний, все это позволяет достичь положительного эффекта, выражающегося в повышении надежности устройства, и сделать вывод о соответствии критерию изобретения "Существенные отличия".

На чертеже представлена структурная схема устройства для стабилизации скорости электродвигателя постоянного тока.

Устройство для стабилизации скорости электродвигателя постоянного тока содержит генератор 1 эталонной частоты и датчик 2 частоты, пропорциональной скорости электродвигателя, выходы которых соединены соответственно с S-входами RS-триггеров 3 и 4, выходы которых соединены соответственно с С-входами IK-триггеров 5 и 6, К-входы которых подключены к шине "общий" устройства, а выходы соединены соответственно с R- и S-входами RS-триггера 7, инверсный выход которого соединен с R-входами RS-триггера 3, IK-триггера 6 и входом элемента НЕ 8, выход которого соединен с R-входами IR-триггера 5, RS-триггера 4 и входом усилителя 9 мощности, нагруженного на электродвигатель 10.

Устройство работает следующим образом.

При включении устройства RS-триггер 7 однозначно ориентируется в одно из состояний, так как на R-входах IK-триггеров 5 и 6, и соответственно, на S- и R-входах RS-триггера 7 присутствуют инверсные уровни. На S-вход RS-триггера 3 с выхода генератора 1 эталонной частоты непрерывно поступают короткие отрицательные импульсы fэ. Предположим, что после включения устройства RS-триггеры 3, 4, IK-триггеры 5, 6 и RS-триггер 7 установились соответственно в состояния "0", "1", "0", "0", "1", ("1" - высокий потенциал, а "0" - нулевой потенциал на прямом выходе триггера). RS-триггеры 3, 4 и 7 (533 ТР2) переключаются нулевыми потенциалами, а IK-триггеры 5 и 6 (533 ТВ6) по спаду (отрицательному перепаду) импульсов.

Первый импульс fэ переключает прямой выход RS-триггера 3 в состояние "1", но после окончания импульса fэ RS-триггер 3 возвращается в исходное состояние, так как на его R-входе присутствует нулевой потенциал, при этом по спаду отрицательного импульса на его прямом выходе IK-триггер 5 и вслед за ним RS-триггер 7 переключаются в состояние "0". На инверсном выходе RS-триггера 7 возникает высокий потенциал, а на выходе элемента НЕ 8 - нулевой потенциал, который возвращает IK-триггер 5 в состояние "1", при этом на R-входе RS-триггера 7 вновь устанавливается высокий потенциал.

Таким образом, на инверсном выходе IK-триггера 5 формируется очень короткий отрицательный импульс, длительность которого при любых условиях зависит только от быстродействия используемой элементной базы (триггеров 5, 7 и элемента НЕ 8) и достаточна для надежного переключения RS-триггера 7 в состояние "0".

Одновременно нулевой потенциал, возникающий на выходе элемента НЕ 8, переключает RS-триггер 4 в состояние "0", при этом по отрицательному перепаду, возникающему на его прямом выходе, IK-триггер 6 переключается в состояние "0", а RS-триггер 7 возвращается в исходное состояние "1", после чего IK-триггер 6 аналогично IK-триггеру 5 возвращается в исходное состояние "0".

Таким образом, по окончании первого импульса fэ на выходе IK-триггера 6, также как и на выходе IK-триггера 5, формируется очень короткий отрицательный импульс, обеспечивающий надежное переключение RS-триггера 7 в состояние "1".

По отрицательному перепаду второго импульса fэ аналогично первому импульсу fэ на инверсном выходе IK-триггера 5 формируется короткий отрицательный импульс, переключающий RS-триггер 7 в состояние "0", при этом RS-триггер 3 вновь возвращается в исходное состояние "0", так как к моменту окончания второго импульса fэ на его R-входе еще присутствовал нулевой потенциал. RS-триггер 4 остается в состоянии "0", установившемся по окончании первого импульса fэ. С момента установления RS-триггера 7 в состояние "0" к электродвигателю 10 через усилитель 9 мощности подключается напряжение питания.

Третий импульс fэ переключает RS-тригер 3 в состояние "1", так как на его R-входе по окончании второго импульса fэ был установлен высокий потенциал. RS-триггеры 4 и 7 при этом остаются в состоянии "0".

Последующие импульсы fэ не изменяют состояния устройства.

По мере разгона электродвигателя на RS-триггер 4 с выхода датчика частоты, пропорциональной скорости вращения электродвигателя, начинают поступать короткие отрицательные импульсы fд. Импульс fд переключает прямой выход RS-триггера 4 в состояние "1", но после окончания импульса fд RS-ттриггер 4 возвращается в исходное состояние "0", так как к этому времени на его R-входе еще сохраняется нулевой потенциал. По спаду отрицательного импульса IK-триггер 6 формирует короткий отрицательный импульс, переключающий RS-триггер 7 в состояние "1", при этом IK-триггер 5, а затем и RS-триггер 3 устанавливаются в состояние "1". При этом при переключении RS-триггера 3 IK-триггер 5 формирует короткий импульс, который возвращает IK-триггер 7 в состояние "0". Следующий импульс fэ переключает триггер 3 в состояние "0", а RS-триггеры 7 и 4 остаются в прежнем состоянии "0". Электродвигатель продолжает разгоняться. Частота импульсов fд увеличивается и в один из периодов импульсов fэ приходят подряд два импульса fд.

Первый импульс fд, как рассмотрено выше для случая двух подряд импульсов fэ, переключает триггер 3 в состояние "0", а RS-триггеры 4 и 7 остаются в прежнем состоянии "0".

Второй импульс fд переключает RS-триггер 7 в состояние "1", которое затем сохраняется, так как RS-триггер 3 находится в состоянии "0".

Следующий импульс fэ переключает RS-триггер 7 в состояние "0". Под действием чередующихся импульсов fэ и fд и переключения RS-триггера 7 устанавливается режим фазового регулирования и электродвигатель входит в синхронизм с частотой эталонного генератора.

Если под действием каких-либо возмущений скорость электродвигателя станет выше или ниже синхронной, то RS-триггер 7 устанавливается соответственно в состояние "1" или "0".

Таким образом, в предлагаемом устройстве полностью исключается влияние временных параметров сигналов, управляю- щих работой фазового RS-триггера 7, и тем самым обеспечивается более высокая надежность устройства. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



ЭЛЕКТРОПРИВОД, содержащий электродвигатель постоянного тока, усилитель мощности, выход которого соединен с якорем электродвигателя, генератор эталонной частоты, датчик частоты вращения электродвигателя и три RS-триггера, причем выходы генератора эталонной частоты и датчика частоты вращения соединены соответственно с S-входами второго и третьего RS-триггеров, R-входы которых соединены соответственно с инверсным выходом первого триггера и входом усилителя мощности, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены два JK-триггера и элемент НЕ, вход которого, объединенный с R-входом второго JK-триггера, подключен к R-входу второго RS-триггера, а выход соединен с входом усилителя мощности и R-входом первого JK-триггера, K-вход которого подключен к шине "Общий" электропривода, C-вход подключен к выходу второго RS-триггера, а выход соединен с R-входом первого RS-триггера, S-вход которого подключен к выходу второго JK-триггера, K-вход которого подключен к шине "Общий", а C-вход подключен к выходу третьего RS-триггера.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Электроника и электротехника




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+автомобильная -сигнализация".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "датчик" будут найдены слова "датчик", "датчики" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("датчик!").


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru