SU1229725A1 - Digital electric drive - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к бумагоделательной и металлообрабатывающей промышленности и может найти широкое применение при стабилизации скорости враш,е- ни  валков бумагоделательных машин и прокатных станов. Решаетс  задача коррекции кода в накапливающем сумматоре, за счет чего повышаетс  его быстродействие. Требуема  скорость электропривода задаетс  кодом на выходе задатчика, который по сигналу «Пуск с выхода блока запуска записываетс  в накапливающий сумматор. Преобразователь код-аналог преобразует выходной сигнал сумматора в сигнале управлени  электродвигател . Скорость вращени  вала электродвигател  фиксируетс  частотным датчиком скорости. Сигнал «Пуск проходит через элемент ИЛИ и запускает блоки цифровой коррекции, а именно устанавливает RS-триггер в нулевое состо ние и записывает код задани  в счетчик. Следующий после сигнала «Пуск импульс с выхода датчика скорости устанавливает первый формирователь импульсов в состо ние «О и он начинает формирование импульса обратной св зи длительностью TO. В момент, соответствующий переднему фронту этого импульса, формируетс  импульс на выходе второго формировател  импульсов, который устанавливает RS-триггер в состо ние «1. RS-триггер открывает первый элемент И и выходные импульсы датчика скорости проход т на вход вычитани  счетчика. В момент обнулени  счетчика на выходе третьего элемента И формируетс  сигнал, который через второй элемент ИЛИ поступит на R-вход RS-тригге- ра и установит его в состо ние «О. На выходе RS-триггера формируетс  импульс длительностью TOC. Блок сравнени  сравнивает длительности импульсов То и Тдс- Результат сравнени  в дискретном виде поступает на вход накапливающего сумматора, корректиру  тем самым скорость вращени  электродвигател . Предусмотрены средства, компенсирующие вли ние переполнени  накапливающего сумматора. 1 ил. iP сл ГчЭ to со ю СПThe invention relates to the papermaking and metalworking industries and may find wide application in stabilizing the speed of vras, rolls of papermaking machines and rolling mills. The task of correcting the code in the accumulating adder is solved, thereby increasing its speed. The required speed of the electric drive is set by the code at the output of the setpoint device, which, by a signal, the Start from the start block output is written to the accumulating adder. The code-to-analog converter converts the output signal of the adder in the motor control signal. The speed of rotation of the motor shaft is fixed by a frequency speed sensor. The Start signal passes through the OR element and starts digital correction blocks, namely, it sets the RS flip-flop to the zero state and writes the task code to the counter. The next pulse after the start signal from the output of the speed sensor sets the first pulse shaper to the state “O” and it begins to form a feedback pulse of duration TO. At the moment corresponding to the leading edge of this pulse, a pulse is formed at the output of the second pulse shaper, which sets the RS flip-flop to the state "1. The RS trigger opens the first AND element and the output pulses of the speed sensor are passed to the counter subtraction input. At the moment of counter zeroing, a signal is generated at the output of the third element I, which, through the second element OR, will go to the R input of the RS trigger and set it to the state “O A TOC pulse is generated at the output of the RS flip-flop. The comparison unit compares the pulse durations To and Tdc. The result of the comparison in discrete form is fed to the input of the accumulating adder, thereby correcting the rotation speed of the electric motor. Means are provided to compensate for the overflow of the accumulating adder. 1 il. iP CL GCHE to So JV

Description

Изобретение относитс  к бумагоделательной и металлообрабатывающей технике и может найти нрименение при стабилизации скорости вращени  валков бумагоделательных мащин и прокатных станов.The invention relates to papermaking and metalworking machinery and may find application in stabilizing the speed of rotation of the rolls of papermaking machines and rolling mills.

Цель изобретени  - повышение быстродействи  электропривода.The purpose of the invention is to increase the speed of the electric drive.

На чертеже представлена структурна  схема электропривода.The drawing shows a structural diagram of the drive.

Схема содержит электродвигатель 1 (посто нного тока), датчик 2 скорости, первый элемент И 3, первый формирователь 4 импульсов, блок 5 сравнени , накапливающий сумматор 6, преобразователь код- аналог 7, счетчик 8, RS-триггер 9, третий, второй и четвертый элементы И 10-12, второй , первый и третий элементы ИЛИ 13-15, второй и третий формирователи импульсов 16 и 17, задатчик 18, блок 19 запуска, Х-код сигнала задани .The circuit contains an electric motor 1 (direct current), a speed sensor 2, the first element I 3, the first driver 4 pulses, a comparison unit 5, accumulating adder 6, a code converter - analog 7, counter 8, RS flip-flop 9, third, second and the fourth elements are AND 10-12, the second, the first and the third elements are OR 13-15, the second and the third pulse shaper 16 and 17, the setting device 18, the start block 19, the X-code of the task signal.

Электропривод работает следую ним образом .The drive works in the following way.

Требуема  скорость электродвигател  1 задаетс  выходным кодом N задатчика 18, который по выходному сигналу «Пуск блока 19 запуска записываетс  в накапливающий сумматор 6. Преобразователь код- аналог 7 формирует сигнал управлени  электродвигателем 1, пропорциональный коду на выходе накапливающего сумматора 6. Полученный на выходе преобразовател  код-аналог 7 сигнал поступает на вход электродвигател  1. На выходе датчика 2 скорости формируетс  частота f, пропорциональна  действительной скорости вращени  электродвигател  1. Одновременно выходной сигнал «Пуск блока 19 запуска проходит через третий элемент ИЛИ 15 и запускает блоки цифровой коррекции: устанавливает RS-триггер 9 и первый фор.мирователь 4 импульсов в состо ние «О и записывает код задани  N в счетчик 8. Следующий после этого импульс с выхода датчика 2 скорости устанавливает первый формирователь 4 импульсов в состо ние «1, чем определ ет начало формировани  импульса длительностью Т„ на выходе первого формировател  4 импульсов.The required speed of the electric motor 1 is set by the output code N of the setting device 18, which, by the output signal of the start of the starting block 19, is recorded in accumulator adder 6. The code-analog converter 7 generates a control signal of the motor 1 proportional to the code at the output of the accumulating adder 6. The code obtained at the output of the converter - analogue 7, the signal is fed to the input of the electric motor 1. The output of the speed sensor 2 generates a frequency f, proportional to the actual speed of rotation of the electric motor 1. Simultaneously, the output One start signal of the start block 19 passes through the third element OR 15 and starts digital correction blocks: sets the RS flip-flop 9 and the first formulator of 4 pulses to the “O” state and writes the setpoint code N to the counter 8. The next after that pulse the output of the speed sensor 2 sets the first pulse shaper 4 to the "1" state, which determines the start of pulse formation with duration T "at the output of the first shaper 4 pulses.

8момент времени, соответствующий переднему фронту импульса длительностью То, импульс с выхода второго формировател  16 импульсов устанавливает RS-триггер 9 в состо ние «1. RS-триггер 9 открывает первый элемент И 3, и импульсы с выхода датчика 2 скорости проход т на вход вычитани  счетчика 8. В момент обнулени  счетчика 8 на выходе третьего элемента И 10 сформируетс  сигнал, который пройдет через второй элемент ИЛИ 13 на R-вход RS-TpHriepa 9 и установит его в состо ние «О. Таким образом, на выходе RS-триггераThe 8 moment of time corresponding to the leading edge of a pulse of duration To, the pulse from the output of the second driver 16 pulses sets RS flip-flop 9 to the state "1. RS flip-flop 9 opens the first element AND 3, and pulses from the output of speed sensor 2 pass to the subtract input of counter 8. When the counter 8 is zeroed, a signal is generated at the output of the third element AND 10 that passes through the second element OR 13 to the R input RS-TpHriepa 9 and set it to "O. Thus, at the output of the RS flip-flop

9сформируетс  импульс длительностью . Блок 5 сравнени  сравнивает длительности импульсов То и Тос- Дискретный результат сравнени  интегрируетс  в накапливающем сумматоре 6, в результате9 a pulse of duration is formed. Comparison unit 5 compares the durations of the pulses To and Tos-Discrete comparison result is integrated in accumulative adder 6, as a result

00

5five

00

. 5. five

00

чего корректируетс  скорость электродвигател  1. При больших различи х длительностей импульсов То и Тос возможно переполнение накапливающего сумматора 6. В этом случае в момент установлени  всех разр дов накапливающего сумматора 6 в «О на выходе второго элемента И 11 сформируетс  сигнал , который пройдет через первый элемент ИЛИ 14, вновь загщщет выходной код N задатчика 18 в накапливающий сумматор 6 и через третий элемент ИЛИ 15 запустит блоки цифровой коррекции, формирующие импульсы длительностью Т и Тосwhich is corrected by the speed of the electric motor 1. With large differences in the durations of the pulses To and Tos, overflow accumulator 6 may overflow. In this case, when all bits of the accumulating adder 6 are set to "O, the signal that passes through the first element OR 14, again zaschschet the output code N of the setter 18 to the accumulating adder 6 and through the third element OR 15 will start the digital correction blocks, forming pulses of duration T and Tos

При небольших различи х длительностей импульсов То и Т„с блоки цифровой коррекции запускаютс  после окопчани  обоих импульсов длительност ми То и Тос импульсом с выхода третьего формировател  17 импульсов.With small differences in the durations of the pulses To and T "C, the digital correction blocks are started after pounding both pulses with the duration To and Tos with the pulse from the output of the third driver 17 pulses.

В установившемс  режиме Т,, Тос, поэтому f N/Tf,. Следовательно, в установив- п.1емс  режи.ме выходной код накапливающего сумматора 6 неизменен, а скорость электродвигател  1 посто нна и пропорциональна входному коду N.In the established regime T ,, Tos, therefore f N / Tf ,. Consequently, in a set mode, the output code of accumulating adder 6 is unchanged, and the speed of the electric motor 1 is constant and proportional to the input code N.

Повьш1ение быстродействи  данного цифрового электропривода достигаетс , во-первых , за счет уменьшени  длительности ста- би;1ьного импульса (уменьшение длительности стабильного импульса возможно, так как точность сравнени  длительности образцового импульса и импульса обратной св зи не зависит от значени  частоты с выхода датчика скорости), во-вторых, за счет увеличени  скорости изменени  кода накапливаю- ще1 о сумматора (так как сравнение длительностей импульсов производитс  с более высокой частотой), в-третьих, за счет того, что в момент переполнени  накапливающего сумматора начинаетс  новый цикл цифровой коррекции, который производитс  при сигнале обратпой св зи, имеющей меньшую погрешность , чем сигнал обратной св зи в предыдущем цикле коррекции.Increasing the speed of this digital electric drive is achieved, firstly, by reducing the duration of the pulse; secondly, by increasing the rate of change of the code accumulating the accumulator 1 about the adder (since the comparison of the durations of the pulses is performed with a higher frequency), thirdly, due to the fact that The overflow accumulative adder starts a new digital correction cycle, which is performed with the reverse feedback signal, which has a smaller error than the feedback signal in the previous correction cycle.

5five

00

5five

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Цифровой электропривод, содержащий последовательно соединенные блок сравнени , накапливаюпгий сумматор, преобразователь код-аналог, электродвигатель и датчик скорости, подключенный выходом к первым входам первого формировател  импульсов и первого элемента И, а также задатчик соединенный выходом с вторым входом накапливающего сумматора, отличающийс  те.:, что, с целью повышени  быстродействи  электропривода, в нем дополнительно уста- 1()влены второй формирователь и.мпульсов, блок запуска, второй элемент И, первый элемент ИЛИ и последовательно соединенные счетчик, третий элемент И, второй элемент ИЛИ, RS-триггер, четвертый элемент И, третий формирователь импульсов и третийA digital electric drive containing a series-connected comparison unit accumulating a adder, a code-analog converter, an electric motor and a speed sensor connected to the first inputs of the first pulse driver and the first element I, as well as a control device connected by an output to the second input of the accumulating adder, differing in: that, in order to increase the speed of the electric drive, the second driver of the pulses, the trigger unit, the second AND element, the first OR element and the last sequently connected in counter, and a third element, the second element OR, RS-flip-flop, the fourth AND gate, a third pulse shaper and third элемент ИЛИ, подключенный вторым входом к выходу первого элемента ИЛИ и к третьему входу накапливаю1цего сумматора, а выходом - к вторым входам второго элемента ИЛИ и первого формирова- VIH импульсов и.к первому входу счетчика, соединенного вторым входом с выходом задатчика, а третьим входом - с выходом первого элемента И, подключенного вторым входом к первому входу блока сравнени  и к пр мому выходуthe OR element connected by the second input to the output of the first OR element and to the third input of the accumulating adder, and the output to the second inputs of the second OR element and the first VIH pulse and to the first input of the counter connected by the second input to the output of the generator, and the third input - with the output of the first element And connected by the second input to the first input of the comparison unit and to the forward output RS-триггера, соединенного S-входом через второй формирователь импульсов с вторым входом блока сравнени  и с пр мым выходом первого формировател  импульсов, подключенного инверсным выходом к второму входу четвертого элемента И, вход второго элемента И соединен с выходом накапливающего сумматора, а выход - с первым входом первого элемента ИЛИ, подключенного вторым входом к выходу блока запуска.RS-flip-flop connected by S-input through the second pulse shaper with the second input of the comparator unit and with the direct output of the first pulse shaper connected by an inverse output to the second input of the fourth element And, the input of the second element And connected with the output of the accumulating adder, and the output with the first input of the first OR element connected by the second input to the output of the trigger unit.