СИНХРОННО-СИНФАЗНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД

СИНХРОННО-СИНФАЗНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД


RU (11) 2310971 (13) C1

(51) МПК
H02P 7/285 (2006.01)
H02P 7/292 (2006.01) 

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

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

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2006111901/09 
(22) Дата подачи заявки: 2006.04.10 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2006.04.10 
(45) Опубликовано: 2007.11.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2161365 С1, 27.12.2000. RU 2260897 С2, 20.09.2005. RU 2025884 С1, 30.12.1994. SU 1411910 А1, 23.07.1988. SU 1624649 А1, 30.01.1991. GB 1084840 А, 27.09.1967. US 463225 А, 10.01.1987. DE 4100584 А, 06.06.1991. ЕР 0578475 А2, 12.01.1994. 
(72) Автор(ы): Фалеев Михаил Владимирович (RU); Кашин Александр Владимирович (RU); Николаев Илья Борисович (RU); Самок Сергей Георгиевич (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ИВАНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) (RU); Фалеев Михаил Владимирович (RU) 
Адрес для переписки: 153003, г.Иваново, ул. Рабфаковская, 34, Ивановский государственный энергетический университет, патентно-информационный отдел 

(54) СИНХРОННО-СИНФАЗНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в прецизионных системах регулирования угловой скорости, построенных на базе контура фазовой синхронизации. Техническим результатом является снижение погрешности стабилизации положения вала двигателя. В синхронно-синфазном электроприводе измеряют положения импульса фотоимпульсного датчика скорости, механически связанного с валом приводного двигателя, относительно эталонного сигнала и используют элементы, обеспечивающие введение этого сигнала в последовательность импульсов обратной связи, поступающих на частотно-фазовый дискриминатор с измерителя скорости. В электроприводе используют регистр, триггер, инвертор, сумматор и шину управления коэффициентом пересчета одного из делителей, работающего в режиме вычитающего счетчика, при этом достигается увеличение порядка астатизма системы по скорости вала двигателя, что снижает погрешность ее стабилизации и расширяет диапазон регулирования скорости. 4 ил. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в прецизионных системах регулирования угловой скорости, в частности электроприводов, построенных на базе принципов фазовой синхронизации.

Известен ряд прецизионных электроприводов [1], предназначенных для стабилизации угловой скорости в широком диапазоне ее изменения, построенных на базе цифровых измерителей скорости, основным элементом которых являются фотоимпульсные датчики [2, 3]. В таких системах величина скорости определяется подсчетом количества импульсов датчика за фиксированный промежуток времени или измерением длительности одного или нескольких периодов сигнала фотоимпульсного датчика [1, 3]. При подсчете числа импульсов измерительного преобразователя погрешность измерения значительно возрастает в нижней части диапазона ее изменения. При измерении длительности получаемого импульсного сигнала с ростом величины измеряемой скорости снижается точность ее измерения. В зоне низких и инфранизких угловых скоростей даже при использовании измерительных преобразователей с высокой разрешающей способностью период квантования их выходного сигнала достигает столь больших значений, что обеспечение малой погрешности стабилизации регулируемых координат путем подсчета количества импульсов или измерения периода сигнала датчика становится практически невозможным. Поэтому в прецизионных системах электропривода используются системы, замкнутые не по угловой скорости вала, а по отклонению его положения от задаваемого значения [4-6]. Как показано в [4], такой принцип построения системы управления обеспечивает идеальный астатизм по среднему значению измеряемой угловой скорости, а следовательно, малую погрешность ее стабилизации. Технически этот принцип реализуется за счет выявления фазового рассогласования частотных сигналов задания и обратной связи, поступающей с датчика положения с импульсным выходным сигналом. Все преимущества систем с фазовой синхронизацией могут быть в полной степени обеспечены только при высокой частоте обрабатываемых сигналов, которая не может быть реализована при использовании большинства фотоимпульсных датчиков положения/скорости. Поэтому достаточно широко используются разнообразные средства преобразования частотного спектра выходного сигнала фотоимпульсного датчика положения/скорости.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является электропривод [6], функциональная схема которого приведена на фиг.1.

Электропривод содержит двигатель 1, с валом которого связан измеритель скорости 2. Якорная обмотка двигателя 1 включена к выходам (5.3) и (5.4) силового преобразователя 5. Эти выходы соединены в диагональ моста силового преобразователя 5, выполненного на транзисторах 6-9. Модулирующий (5.1) и реверсирующий (5.2) входы силового преобразователя 5 соединены с первым (3.3) и вторым (3.4) выходами частотно-фазового дискриминатора 3. К первому входу частотно-фазового дискриминатора 3 через первый делитель частоты 19 подключен генератор задающей частоты 4. Частотно-фазовый дискриминатор 3 содержит четыре триггера (10-13), два элемента ИЛИ (14,15) и два элемента И (16,17). Счетные входы первого 10 и второго 11 триггеров подключены к первому (3.1) входу частотно-фазового дискриминатора 3, второй вход которого (3.2) связан со счетными входами третьего 12 и четвертого 13 триггеров. Информационные входы первого 10 и третьего 12 триггеров связаны с выходами элементов ИЛИ 14 и 15 соответственно. Входы сброса триггеров 10 и 12 соединены с выходом первого элемента И 16, второй вход которого связан с выходом триггера 12, информационным входом триггера 11 и вторым входом элемента ИЛИ 14. Первый вход последнего соединен с первым выходом частотно-фазового дискриминатора 3 - (3.3), выходом триггера 11 и первым входом элемента И 17. Второй вход элемента И 17 связан со вторым выходом (3.3) частотно-фазового дискриминатора 3, выходом триггера 13 и вторым входом элемента ИЛИ 15, первый вход которого соединен с первым входом элемента И 18, выходом триггера 10 и информационным входом триггера 13. Входы сброса триггеров 11 и 13 подключены к выходу элемента И 17. Измеритель скорости 2 содержит фотоимпульсный датчик скорости 20, второй 26 и третий 27 делители частоты, четыре триггера (21-24) и мультиплексор 25. Выход мультиплексора 25 через второй делитель частоты 26 соединен со вторым входом частотно-фазового дискриминатора 3. Первый адресный вход мультиплексора 25 подключен к входу сброса второго триггера 22 измерителя скорости 2 и выходу триггера 24. Второй адресный вход мультиплексора 25 соединен с выходом первого триггера 21 измерителя скорости 2, информационный и счетный входы которого соединены с первым и вторым выходами фотоимпульсного датчика скорости 20. Информационный вход триггера 24 соединен с выходом триггера 22. Его счетный вход связан со вторым выходом фотоимпульсного датчика скорости 20. Счетный вход триггера 24, второй и четвертый информационные входы мультиплексора 25 соединен с выходом триггера 23. Вход триггера 23 подключен к выходу третьего делителя частоты 27 и входу управления мультиплексора 25. На первый информационный вход мультиплексора 25 подан сигнал логического нуля, а на третий - логической единицы. К генератору 4 задающей частоты подключен вход третьего делителя частоты 27.

Такой электропривод обеспечивает широкий диапазон регулирования угловой скорости и малую погрешность ее стабилизации. Однако такое устройство характеризуется невысокой добротностью D, которая определяется как



где z - число меток датчика положения/скорости;

N19, N27 - коэффициенты пересчета первого 19 и третьего 27 делителей частоты

0 - угловая скорость двигателя 1 в режиме идеального холостого хода.

Из-за относительно большой емкости первого делителя 19 добротность привода не может быть относительно высокой. Кроме того, используемый принцип преобразования частотного спектра выходного сигнала датчика скорости/положения характеризуется наличием зоны нечувствительности, равной периоду частотного сигнала на выходе первого делителя 19. Действительно, появление импульса с датчика скорости приводит с изменению числа импульсов управления вторым делителем 26 независимо от относительного положения этого сигнала внутри импульса с первого делителя 19

Такая особенность электропривода уменьшает точность стабилизации угловой скорости вала двигателя 1, а следовательно, и предельное значение диапазона ее регулирования. Это существенно ограничивает сферу применения электропривода.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в снижении погрешности стабилизации угловой скорости за счет измерения положения импульса фотоимпульсного датчика скорости относительно эталонного сигнала и использовании блоков, обеспечивающих введение этого сигнала в частоту обратной связи, поступающей на частотно-фазовый дискриминатор с измерителя скорости. Этим достигается увеличение порядка астатизма системы по скорости вала двигателя, что снижает погрешность ее стабилизации и расширение возможного диапазона ее регулирования. Для достижения поставленной цели в предлагаемом устройстве используются регистр, триггер, инвертор, сумматор и шина управления коэффициентом пересчета одного из делителей, работающего в режиме вычитающего счетчика.

Для реализации предлагаемых возможностей в известное устройство введены регистр, сумматор, триггер, инвертор и шина управления. Входы данных регистра соединены старшими разрядами делителя частоты, включенного между одним из входов частотно-фазового дискриминатора и выходом генератора задающей частоты, соединенного через инвертор со счетным входом триггера, информационный вход которого связан с одним из выходов частотного датчика скорости. Выход введенного триггера соединен с входом записи регистра, вход сброса которого подключен ко второму входу частотно-фазового дискриминатора и выходу делителя, вход которого связан с выходом мультиплексора измерителя скорости. Выходы регистра соединены с входами младших разрядов сумматора. Оставшиеся входы старших разрядов сумматора подключены к выходу старшего разряда регистра. Шина управления подключена ко второму входу сумматора, выходы которого связаны с входами параллельной загрузки данных делителя, включенного между выходом мультиплексора и вторым входом частотно-фазового дискриминатора.

На фиг.2 приведена функциональная схема синхронно-синфазного электропривода.

Синхронно-синфазный электропривод содержит двигатель 1, с валом которого связан фотоимпульсный датчик скорости 2. Якорная обмотка двигателя 1 подключена к выходам (3.3) и (3.4) силового преобразователя 3, выполненного на транзисторной по мостовой схеме, что обеспечивает возможность изменения полярности напряжения, питающего двигатель 1. Модулирующий (3.1) и реверсирующий (3.2) входы силового преобразователя 3 соединены с первым (4.3) и вторым (4.4) выходами реверсивного частотно-фазового дискриминатора 4. К первому (4.1) входу частотно-фазового дискриминатора 4 через первый делитель частоты 5 подключен генератор задающей частоты 6. Второй 7 и третий 8 делители частоты, мультиплексор 9 и четыре триггера (10-13) обеспечивают преобразование сигнала фотоимпульсного датчика скорости 2. Выход мультиплексора 9 подключен к счетному входу третьего делителя частоты 8, выход которого соединен со вторым (4.2) входом частотно-фазового дискриминатора 4. Первый адресный вход мультиплексора 9 подключен к входу сброса триггера 11 и выходу триггера 12. Второй адресный вход мультиплексора 9 соединен с выходом триггера 10, счетный и информационный входы которого соединены с первым (2.1) и вторым (2.2) выходами фотоимпульсного датчика скорости 2. Информационный вход триггера 12 соединен с выходом триггера 11, счетный вход которого связан с первым (2.1) выходом фотоимпульсного датчика скорости 2. Счетный вход триггера 12, второй и четвертый информационные входы мультиплексора 9 соединены с выходом триггера 13, вход которого подключен к выходу третьего делителя частоты 8 и входу управления мультиплексора 9. На первый информационный вход мультиплексора 9 подан сигнал логического нуля, а на третий - логической единицы. Вход второго делителя частоты 7 и инвертора 14 подключены к генератору 6 задающей частоты. Выход второго N-разрядного делителя частоты 8, работающего в режиме вычитающего счетчика, соединен с входом сброса регистра 15, вход записи которого связан с выходом триггера 16, информационный вход которого подключен к первому (2.1) выходу фотоимпульсного датчика скорости 2. Счетный вход триггера 15 соединен с выходом инвертора 14. Входы данных регистра 15 соединены с выходами М старших разрядов первого делителя частоты 5. Выходы регистра 15 соединены с М младшими разрядами первого слагаемого двоичного сумматора 17. Старшие (N-М) разрядов первого слагаемого двоичного сумматора 17 объединены со старшим разрядом выхода регистра 15. Входы второго слагаемого двоичного сумматора 17 подключены к шине управления 18, в то время как выходы двоичного сумматора связаны с входами параллельной загрузки данных третьего делителя частоты 8.

На фиг.3 и фиг.4 приведены временные диаграммы, поясняющие работу электропривода, где цифрами обозначены сигналы на выходах соответствующих элементов устройства.

Устройство работает следующим образом.

Электропривод представляет собой двухканальную систему фазовой синхронизации, в которой управление скоростью двигателя 1 осуществляется посредством силового преобразователя 3 в функции фазового рассогласования частотного сигнала задания, поступающего от генератора 6 через первый делитель частоты 5, и сигнала обратной связи, получаемого после преобразования импульсов с фотоимпульсного датчика скорости 2, осуществляемого мультиплексором 9, триггерами 10-13, второго делителя частоты 7 и вновь введенными элементами. Величина фазового рассогласования выявляется частотно-фазовым дискриминатором 4, который обеспечивает также защиту от опрокидывания регулирования при нарушении порядка следования импульсов на его входах.

Вращение вала двигателя 1 и механически связанного с ним фотоимпульсного датчика 2 приводит к появлению на его первом и втором выходах импульсных сигналов, находящихся в квадратуре [2]. Частота их изменения f 2 определяется как



где - угловая скорость вала двигателя 1;

z - число меток фотоимпульсного датчика 2.

При работе датчика 2 поддерживается строгое соответствие между направлением вращения вала двигателя 1 и значением сигнала на втором выходе (2.2) фотоимпульсного датчика скорости 2 в момент появления импульса на первом (2.1) его выходе. Каждый фронт импульса с первого (2.1) выхода фотоимпульсного датчика 2 приводит, как показано в [6] в зависимости от направления вращения вала двигателя 1 к вставке или высеканию одного импульса из последовательности импульсов с выхода триггера 13. Частота f9 на выходе мультиплексора 9 определяется как



где f6 - частота генератора 6,

К7 - коэффициент пересчета делителя 7.

На второй вход частотно-фазового дискриминатора 4 поступает сигнал с выхода делителя 8, работающего в режиме вычитающего счетчика. Его частота f4.2 определяется как



где Q17 - коэффициент пересчета делителя 8, определяемый записываемыми в его данными в момент обнуления всех разрядов делителя.

Коэффициент пересчета делителя 8 задается сумматором 17, сигнал на выходе которого определяется как:



где B17 - N-разрядное число, поступающее на второй вход сумматора с шины управления 18,

A17 - N-разрядное число, поступающее на первый вход сумматора с выхода регистра 15.

Число на выходе регистра 15, содержащего М разрядов, определяется значениями старших М разрядов делителя 5 в момент появления фронта импульса на выходе триггера 16, управляемого сигналом с датчика скорости 2. Стробирование триггера 16 осуществляется спадом импульса генератора 6, в момент появления которого состояние делителя 5 остается постоянным. Поэтому изменение выходного сигнала триггера 16 происходит синхронно с импульсами с датчика скорости 2. При совпадении импульсов с выхода делителя 5 и датчика скорости 2 в регистр 15 записывается сигнал со старших разрядов DN-D N-M делителя 5, значения которых равны нулю. Графическая интерпретация такого режима работы синхронно-синфазного электропривода представлена на участке 1 фиг.3.

Из (2),(4) следует, что при нулевом сигнале, поступающем с выхода регистра 15, частота на втором входе частотно-фазового дискриминатора 4 определяется следующим выражением:



где - скорость модуляции выходного сигнала мультиплексора 9.

Выражение (5) справедливо для любой скорости вала двигателя 1, в том числе и для случая, когда она равна заданной величине Z. В этом случае частота на втором входе частотно-фазового дискриминатора 4 f4.2Z определяется как



Значение f4.2Z совпадает с частотой выходного сигнала делителя 5, вычисляемой по выражению вида:



где ND - число двоичных разрядов делителя 5.

При этом выполняется условие вида:



Период импульсного сигнала T4.2 [i] на втором входе частотно-фазового дискриминатора в момент появления i-го импульса определяется по формуле:



Период этого сигнала Tz4.2 [i], при скорости вращения вала двигателя 1, равной заданной, вычисляется как:



При вращении вала двигателя со скоростью [i] разность периодов dT[i] этих сигналов определяет приращение напряжения на выходе частотно-фазового дискриминатора 4. Величина dT[i] определяется следующим выражением:



При малых отклонениях скорости от заданного значения можно считать, что выполняется условие вида:



Следовательно, разность периодов входных сигналов частотно-фазового дискриминатора 4 вычисляется по следующему выражению:



Изменение взаимного расположения импульсов на входах частотно-фазового дискриминатора 4 за некоторый интервал времени, равный к·Tz4/2 - dT[k] определяется как:



Если перейти от разностных уравнений к временным соотношениям, то получаем, что



Изменение среднего значения напряжения dU(t) на выходе частотно-фазового дискриминатора 4, а следовательно и на обмотке двигателя 1, определяется как



где UC - напряжение питания силового преобразователя 3.

Из (16) следует, что система является астатической по скорости вращения вала двигателя 1.

В установившемся режиме работы частоты с выхода делителя 5, связанного с первым входом частотно-фазового дискриминатора 4, и на его втором входе равны, то есть выполняется условие (8). Тогда имеет место равенство:



Выражение (17) однозначно определяет уровень скорости вала двигателя 1.

Рассмотрим режим работы синхронно-синфазного электропривода, когда в течение периода импульсного сигнала с выхода делителя 8 приходит как минимум один импульс с датчика скорости 2, а импульсы с выходов делителя 5 и триггера 16 не совпадают по фазе. В момент прихода импульса с выхода фотоимпульсного датчика скорости 2, стробированного триггером 16, в регистр 15 записываются данные со старших М разрядов делителя 5. Значение записываемого числа Mx[i]определяется как



где t[i], tZ[i] - моменты появления импульсов с фотоимпульсного датчика скорости 2 и делителя 5 соответственно.

С учетом выражений (5) и (6), а также равенства (8) можно считать, что



Полученное значение поступает на младшие М разрядов сумматора 17, старшие (N-M) разрядов которого объединены со старшим разрядом QM выхода регистра 17. Это приводит к тому, что сигнал на первом входе сумматора 17 определяется как



Сигнал с выхода регистра 15 складывается с сигналом шины управления 18 сумматором 17 и поступает на входы параллельной загрузки делителя 8. При достижении нулевого состояния делителя 8 на выходе этого делителя формируется импульс управления. При этом сигнал с выхода сумматора 17, определенный по выражению (4), заносится в делитель 6, а регистр 15 сбрасывается.

Проанализируем режим работы устройства, когда скорость вращения вала двигателя 1 меньше заданного значения. В этом случае импульс с первого (2.1) выхода фотоимпульсного датчика скорости 2 отстает от выходного импульса делителя 5, как это показано на участке 2 фиг.3. При этом число, заносимое в регистр 15, как это видно из представленных временных диаграмм, имеет старший разряд, равный нулю. Поэтому коэффициент пересчета делителя 8 увеличивается и момент появления следующего импульса с выхода этого делителя смещается на величину, которая пропорциональна разности фаз с выходов делителя 5 и фотоимпульсного датчика скорости 2 на момент возникновения предыдущего импульса с выхода делителя 8. Следовательно, отставание импульса фотоимпульсного датчика скорости 2 от выходного сигнала делителя 5 увеличивает фазовое рассогласование на выходе частотно-фазового дискриминатора 4, а следовательно, и среднее напряжение на обмотке двигателя 1. Это приводит к увеличению момента на валу двигателя 1 и росту его скорости.

При увеличении скорости вала двигателя 1 выше заданного значения импульс с фотоимпульсного датчика скорости 2 начинает опережать импульс с выхода делителя 5, как это показано на участке 3 фиг.3. При этом старший разряд данных, заносимых в регистр 15 равен единице. С учетом схемы соединения регистра 15 с сумматором 17 на первом входе сумматора 17, появляется отрицательное число, что ведет к уменьшению сигнала на его выходе относительно значения, поступающего с шины управления 18. При этом период частоты выходного сигнала делителя уменьшается, что приводит к увеличению частоты сигнала на втором входе частотно-фазового дискриминатора 4, а следовательно, и к уменьшению длительности широтно-импульсного сигнала на его выходе. Как следствие этого уменьшается среднее значение напряжение на выходе силового преобразователя 3 и связанной с ней обмотке двигателя. Последний начинает тормозиться до момента совпадения импульсов на входах частотно-фазового дискриминатора 4. Как следует из приведенных выше материалов, предлагаемое устройство содержит дополнительный канал управления работой двигателя 1 осуществляемого в функции фазового рассогласования импульсов с выходов делителя 5 и фотоимпульсного датчика скорости 2. Поскольку выявленный сигнал вносится в последовательность импульсов на втором входе частотно-фазового дискриминатора, вычисленное значение фазовой ошибки сохраняется, даже после ее исчезновения. Поэтому можно считать, что дополнительный канал управления работой двигателя 1 обеспечивает увеличение порядка астатизма устройства, что снижает погрешность стабилизации скорости вращения вала 1.

На фиг.4 представлены временные диаграммы работы устройства в режиме, когда между импульсами с фотоимпульсного датчика скорости 2 приходит несколько импульсов с делителя 5. Их рассмотрение показывает, что логика работы устройства остается неизменной и положительный эффект от использования введенных в прототип [6] элементов, сохраняется и обеспечивает увеличение точности стабилизации скорости вала двигателя 1.

Рассмотрим происходящие процессы в синхронно-синфазном электроприводе более подробно. Разность моментов прихода импульсов на входах 4.1 и 4.2 частотно-фазового дискриминатора 4 определяется как



где t5[i], t 8[i] - моменты появления импульсов на выходах делителей 5 и 8 соответственно.

При этом моменты прихода импульсов могут быть определены как





С учетом выражений (22) и (23), разность T[i] вычисляется по следующему выражению:



При рассмотрении только "малых" отклонений от равновесного состояния электропривода, когда выполняется условие (12), для вычисления разности T[i] можно использовать выражение вида:



В регистр 15 записывается число A 17[I], величина которого определяется как



Из условия устойчивости установившегося режима работы электропривода следует, что



Так как 



Отличное от нуля значения А17 [i] приводит к изменению выходного сигнала сумматора в соответствии с выражением (4) по алгоритму (20). При этом период сигнала на втором входе 4.2 частотно-фазового дискриминатора 4 определяется как



С учетом (10) разность периодов импульсных сигналов на входах частотно-фазового дискриминатора определяется как



С учетом выражения (26) получаем, что величина dT1[i] вычисляется по выражению вида:



При рассмотрении только "малых" отклонений от равновесного состояния электропривода, когда выполняется условие (12), выражение (27) может быть представлено как:



Изменение взаимного расположения импульсов на входах частотно-фазового дискриминатора 4 на произвольном такте измерений dT1[k] определяется как:



Переходя от разностных уравнений к временным соотношениям, то получаем, что длительность импульса на выходе частотно-фазового дискриминатора 4 может быть вычислена по формуле вида:



Изменение среднего значения напряжения dU(t) на выходе частотно-фазового дискриминатора 4, а следовательно и на двигателе 1, определяется аналогично (16), по следующему выражению:



Из выражения (26) следует, что предлагаемое устройство формирует сигнал управления двигателем 1 в функции первого и второго интеграла от сигнала ошибки управления. Следовательно, оно обладает вторым порядком астатизма по скорости вала двигателя 1, то есть в установившемся режиме работы импульсы на входах частотно-фазового дискриминатора 4 имеют одинаковую частоту и остаются синфазными независимо от момента нагрузки, приложенного к валу двигателя.

Из приведенных выше соотношений следует, что использование новых блоков обеспечивает измерения действительного положения фронта импульса датчика скорости вала относительно эталонного сигнала и увеличение порядка астатизма системы управления. Это позволяет использовать предлагаемый электропривод в синхронно-синфазных системах стабилизации скорости, обладающих более высокими точностными характеристиками по сравнению с электроприводами, базирующимися на измерении периода выходного сигнала фотоимпульсного датчика [1]. При этом уровень угловой скорости определяется только нестабильностью генератора 4 задающей частоты, которая при использовании кварцевых резонаторов не превышает 10-5%, зависит от напряжения питающей сети и колебаний температуры. Электропривод прост по конструкции и не содержит аналоговых и настраиваемых элементов.

Источники информации

1. Файнштейн В.Г. Микропроцессорные системы управления электроприводами. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 406 с.

2. Схемотехника цифровых преобразователей перемещения: Справочное пособие / В.Г.Домрачев, В.Р.Матвеевский, Ю.С.Смирнов. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 392 с.

3. Андрущук В.В. Цифровые системы измерения параметров движения механизмов в машиностроении. - СПб.: Политехника, 1992. - 237 с.

4. Трахтенберг P.M. Импульсные астатические системы электропривода с дискретным управлением. - М.: Энергоиздат, 1982. - 240 с.

5. А.с. № 1107241 СССР, кл. Н02Р 5/06. Электропривод / Трахтенберг P.M., Фалеев М.В., Ширяев А.Н. - Опубл. БИ, 1984, №29.

6. Патент РФ № 2161365, кл. Н02Р 5/06. Электропривод / Фалеев М.В., Ширяев А.Н., Киселев А.А. Опубл. БИ № 36, 2000.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Синхронно-синфазный электропривод, содержащий фотоимпульсный датчик скорости, установленный на валу двигателя, подключенного к силовому преобразователю, модулирующий и реверсирующий входы которого соединены с первым и вторым выходами частотно-фазового дискриминатора, первый вход которого через первый делитель частоты связан с выходом генератора задающей частоты, подключенного через второй делитель частоты и первый триггер к счетному входу второго триггера и первому и третьему информационным входам мультиплексора, первый адресный вход которого соединен с входом сброса третьего триггера и выходом второго триггера, информационный вход которого связан с выходом третьего триггера, счетный вход которого объединяется со счетным входом четвертого триггера и первым выходом фотоимпульсного датчика скорости, второй выход которого связан с информационным входом четвертого триггера, выход которого соединен со вторым адресным входом мультиплексора, вход разрешения работы которого соединен с входом первого триггера, в то время как сигнал логического нуля подан на второй информационный вход мультиплексора, на четвертый информационный вход которого подается сигнал логической единицы, а между выходом мультиплексора и вторым входом фазового дискриминатора включен третий делитель частоты, отличающийся тем, что в устройство введены сумматор, пятый триггер, инвертор, шина управления и регистр, а третий делитель работает как вычитающий счетчик, входы параллельной загрузки которого соединены с выходами N-разрядного сумматора, на первый вход которого подан постоянный сигнал с шины управления, а младшие разряды второго входа сумматора связаны с выходами М-разрядного регистра таким образом, что старший разряд выходного сигнала регистра объединен с (N-M+1) разрядами второго входа сумматора, в то время как счетный вход регистра соединен с выходом пятого триггера, счетный вход которого через инвертор связан с генератором задающей частоты, а информационный вход пятого триггера соединен с первым выходом фотоимпульсного датчика, в то время как выход третьего делителя подключен к входу сброса регистра, входы данных которого соединены со старшими М разрядами первого делителя.






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