CS242715B1 - DC speed controller for semiconductor drive - Google Patents
DC speed controller for semiconductor drive Download PDFInfo
- Publication number
- CS242715B1 CS242715B1 CS845025A CS502584A CS242715B1 CS 242715 B1 CS242715 B1 CS 242715B1 CS 845025 A CS845025 A CS 845025A CS 502584 A CS502584 A CS 502584A CS 242715 B1 CS242715 B1 CS 242715B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- input
- output
- operational amplifier
- speed
- coupled
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
Řešení se týká otáčkového regulátoru polovodičového pohonu stejnosměrný· elektromotorgm, opatřeného řízeným tyristorovým usměrňovačem připojeným ke generátoru zapalovacích impulsů pro tyřistory, otáčkovým regulátorem a čidlem otáček. Účelem řeěoní je zvýěení jakosti dynamiky pohonu v oblasti velmi nízkých otáček a malého zatížení. Uvedeného účelu je dosaženo tím, že na první vstup operačního zesilovače s proměnným zesílením je připojen zdroj řídicího signálu odpovídajícího žádané hodnotě otáček elektromotoru a druhý vstup zesilovače je spojen se zpětnovazebním výstupem čidla otáček, výstup zesilovače je spojen s prvním vstupem obvodu pro omezení výstupního napětí, jehož druhý vstup je spojen' s prvním výstupem nelineárního funkčního měniče a jehož třetí vstup je spojen s druhým výstupem nelineárního funkčního měniče, jehož vstup jo spojen s druhým vstupem zesilovače, třetí vstup zesilovače je spojen s výstupem obvodu řízení zesílení, jehož řídicí vstup je spojen s výstupem obvodu pro omezení výstupního napětí, který je současně spojen se vstupem generátoru zapalovacích impulsů.The solution concerns a speed controller of a semiconductor drive of a DC electric motor, equipped with a controlled thyristor rectifier connected to a generator of ignition pulses for thyristors, a speed controller and a speed sensor. The purpose of the solution is to increase the quality of the drive dynamics in the area of very low speeds and low loads. The stated purpose is achieved by connecting a source of a control signal corresponding to the desired speed of the electric motor to the first input of the operational amplifier with variable gain, and the second input of the amplifier is connected to the feedback output of the speed sensor, the output of the amplifier is connected to the first input of the circuit for limiting the output voltage, the second input of which is connected to the first output of the nonlinear functional converter and the third input of which is connected to the second output of the nonlinear functional converter, the input of which is connected to the second input of the amplifier, the third input of the amplifier is connected to the output of the gain control circuit, the control input of which is connected to the output of the circuit for limiting the output voltage, which is simultaneously connected to the input of the ignition pulse generator.
Description
(54) Otáčkový regulátor polovodičového pohonu stejnosměrným elektromotorem(54) Speed controller of semiconductor drive by DC electric motor
Řešení se týká otáčkového regulátoru polovodičového pohonu stejnosměrný· elektromotor gm, opatřeného řízeným tyristorovým usměrňovačem připojeným ke generátoru zapalovacích impulsů pro tyřistory, otáčkovým regulátorem a čidlem otáček.The invention relates to a speed controller of a semiconductor drive DC electric motor gm equipped with a controlled thyristor rectifier connected to a thyristor ignition pulse generator, a speed controller and a speed sensor.
Účelem řeěoní je zvýěení jakosti dynamiky pohonu v oblasti velmi nízkých otáček a malého zatížení.The purpose of the solution is to improve the quality of the drive dynamics in the area of very low speeds and low loads.
Uvedeného účelu je dosaženo tím, že na první vstup operačního zesilovače s proměnným zesílením je připojen zdroj řídicího signálu odpovídajícího žádané hodnotě otáček elektromotoru a druhý vstup zesilovače je spojen se zpětnovazebním výstupem čidla otáček, výstup zesilovače je spojen s prvním vstupem obvodu pro omezení výstupního napětí, jehož druhý vstup je spojen' s prvním výstupem nelineárního funkčního měniče a jehož třetí vstup je spojen s druhým výstupem nelineárního funkčního měniče, jehož vstup jo spojen s druhým vstupem zesilovače, třetí vstup zesilovače je spojen s výstupem obvodu řízení zesílení, jehož řídicí vstup je spojen s výstupem obvodu pro omezení výstupního napětí, který je současně spojen se vstupem generátoru zapalovacích impulsů.This is achieved by connecting a control signal source corresponding to the motor speed reference value to the first input of the variable amplification op amp and the second amplifier input being coupled to the feedback sensor output, the amplifier output being coupled to the first input of the output voltage limiting circuit, whose second input is coupled to the first output of a non-linear functional inverter and whose third input is coupled to the second output of a non-linear functional inverter, whose input is coupled to the second amplifier input, the third amplifier input is coupled to the gain control circuit output with an output voltage limiting circuit output that is simultaneously coupled to the ignition pulse generator input.
Vynález se týká otáčkového regulátoru polovodičového pohonu stejnosměrným elektromotorem, opatřeného řízeným tyristorovým usměrňovačem připojeným ke generátoru zapalovacích impulsů pro tyristory, otéčkovým regulátorem a čidlem otáček.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a rotary regulator of a semiconductor drive by a direct-current electric motor provided with a controlled thyristor rectifier connected to a thyristor ignition pulse generator, a rotary regulator and a speed sensor.
Otáčkový regulátor uvedeného druhu je obvykle realizován jako operační zesilovač a proporcionální, proporcionálně integrační nebo proporcionálně integračně derivační zpětnou vazbou s konstantními parametry, nastavený tak, aby zajiětoval přibližně optimální průběh přechodných dějů.The speed controller of this kind is typically implemented as an operational amplifier and proportional, proportionally integrating, or proportionally integrating derivative feedback with constant parameters, set to provide approximately optimal transient behavior.
Z důvodu nelineárnosti otáčkových zatěžovacích charakteristik stejnosměrného elektromotoru v oblasti přerušovaného proudu kotvy není možné optimální nastavení otáčkového regulátoru v celám rozsahu otáček a zatížení. Důsledkem toho je nízká jakost dynamiky pohonu v oblasti velmi nízkých otáček a malého zatížení.Due to the non-linearity of the speed load characteristics of the DC electric motor in the region of the interrupted armature current, the optimum setting of the speed controller over the entire speed and load range is not possible. This results in low quality drive dynamics in the area of very low speeds and low loads.
Tento nedostatek j β odstraněn u otáčkového regulátoru polovodičového pohonu stejnosměrným elektromotorem podle vynálezu, jehož podstatou je, že na první vstup operačního zesilovače s proměnným zesílením je připojen zdroj řídicího signálu odpovídajícího žádané hodnotě otáček stejnosměrného elektromotoru a druhý vstup operačního zesilovače je spojen se zpětnovazebním výstupem čidla otáček, výstup operačního zesilovače je spojen s prvním vstupem obvodu pro omezení výstupního napětí, jehož druhý vstup pro řízení horní meze omezení výstupního napětí je spojen s prvním výstupem nelineárního funkčního měniče a jehož třetí vstup pro řízení dolní meze omezeni ýýetupnlho napětí je spojen s druhým výstupem nelineárního funkčního měniče, jehož vstup je spojen s druhým vstupem operačního zesilovače, třetí vstup operačního zesilovače je spojen s výstupem obvodu řízeni zesíleni, jehož řídicí vstup je spojen s výstupem obvodu pro omezení výstupního napětí, který je ' současně spojen se vstupem generátoru zapalovacích impulsů.This drawback is eliminated in the DC speed controller of the semiconductor drive according to the invention, which is based on the first input of the variable amplification operational amplifier connected to a control signal source corresponding to the DC speed reference value and the second operational amplifier input connected to the sensor feedback the output of the operational amplifier is coupled to the first input of the output voltage limiting circuit, the second input for controlling the upper limit of the output voltage limitation is connected to the first output of the nonlinear functional converter and whose third input for controlling the lower limit of the a non-linear functional inverter whose input is coupled to a second opamp input, a third opamp input is coupled to the gain control circuit output of which The input input is coupled to the output of the output voltage limiting circuit, which is simultaneously coupled to the input of the ignition pulse generator.
Vynálezem se dosahuje optimálního nastavení otáčkového regulátoru pohonu stejnosměrným elektromotorem v celám rozsahu otáček e zatížení při vysoké kvalitě dynamiky pohonu i v oblasti nízkých otáček a malého zatížení.The invention achieves optimal adjustment of the drive speed controller by a DC motor over the entire load speed range at high drive dynamics quality even in the low speed and low load range.
Příklad provedení otáčkového regulátoru polovodičového pohonu stejnosměrného elektromotoru podle vynálezu je zobrazen na výkresech, na nichž znázorňuje obr. 1 blokové schéma polovodičového pohonu stejnosměrným elektromotorem s otéčkovým regulátorem, obr. 2 blokové schéma otáčkového regulátoru a obr. 3 soustavu otáčkových zatěžovacích charakteristik s vymezením oblasti změny zesílení otáčkového regulátoru. Podle obr. 1 sestává polovodičový pohon ze stejnosměrného elektromotoru X, z tyristorového usměrňovače J, k němu připojeného, z generátoru £ zapalovacích impulsů, připojeného k tyristorovému usměrňovači X a z otáčkového regulátoru χ, připojeného ne vstup generátoru £ zapalovácích impulsů, přičemž první vstup otáčkového regulátoru X, tvořený prvním vstupem Lí, operačního zesilovače XX, je připojen k neznázornšnému zdroji řídicího signálu odpovídajícího žádané hodnotě otáček stejnosměrného elektromotoru £ a na druhý vstup otáčkového regulátoru ,1 . tvořený druhým vstupem 1^ operačního zesilovače ΑΔ, je připojen zpětnovazební výstup čidla X otáček stejnosměrného elektromotoru χ.An exemplary embodiment of a rotary speed controller of a DC electric motor according to the invention is shown in the drawings, in which: FIG. speed regulator gain. According to FIG. 1, the semiconductor drive consists of a DC electric motor X, a thyristor rectifier J connected thereto, an ignition pulse generator připoj connected to a thyristor rectifier X and a speed regulator χ connected to the input of the ignition pulse generator,. X, constituted by the first input L1 of the operational amplifier XX, is connected to a control signal source (not shown) corresponding to the speed reference of the electric motor 6 and to the second input of the speed controller, 1. formed by the second input 1 ^ of the operational amplifier ΑΔ, the feedback output of the sensor X of the DC electric motor χ is connected.
Na první vstup 11 operačního zesilovače XX se přivádí řídicí signál odpovídající žádané hodnotě otáček stejnosměrného elektromotoru χ, na druhý vstup 12 operačního zesilovače 10 se přivádí výstupní signál čidla X otáček odpovídající skutečným otáčkám poháněného stejnosměrného elektromotoru χ. Čidlem X otáček může být například stejnosměrné tachodynamo pevně spojené s hřídelem stejnosměrného elektromotoru χ.The first input 11 of the operational amplifier XX is supplied with a control signal corresponding to the speed reference of the DC electric motor χ, and the second input 12 of the operational amplifier 10 is supplied with a speed sensor output signal X corresponding to the actual speed of the driven DC electric motor χ. For example, the speed sensor X may be a DC tachodynamo rigidly coupled to a DC motor shaft χ.
Podle obr. 2 je na vstupu otáčkového regulátoru χ operační zesilovač 18 s proměnným zesílením, mající první vstup 11 spojen s nezakresleným zdrojem signálu odpovídajícího žádané hodnotě otáček stejnosměrného elektromotoru χ, druhý vstup X£ spojen se zpětnovazebním výstupem čidla X otáček a třetí vstup 14 spojen s výstupem 32 obvodu 42 řízení zesílení.Referring to Fig. 2, at the input of the speed controller χ a variable gain operational amplifier 18 having a first input 11 is coupled to a non-plotted signal source corresponding to the DC speed setpoint χ, the second input X6 is coupled to the feedback output of the speed sensor X and with output 32 of the gain control circuit 42.
Výstup operačního zesilovače X2 je spojen s prvním vstupem 21 obvodu 22 pro omezení výstupního napětí, jehož druhý vstup 22 Pr0 řízení horní meze omezení výstupního napětí je spojen s prvním výstupem 42 nelineárního funkčního měniče 40.The output of the operational amplifier X2 is coupled to the first input 21 of the output voltage limiting circuit 22, whose second input 22 P r0 of controlling the upper limit of the output voltage limitation is coupled to the first output 42 of the non-linear functional converter 40.
Třetí vstup 24 pro řízení dolní meze omezení výstupního napětí obvodu 20 pro omezení výstupního napětí je spojen s druhým vstupem 42 nelineárního funkčního měniče 42, jehož vstup £L je spojen s druhým vstupem 12 operačního zesilovače 10.The third lower voltage limiting input 24 of the output voltage limiting circuit 20 is coupled to the second input 42 of the non-linear functional converter 42, whose input L is connected to the second input 12 of the operational amplifier 10.
Třetí vstup 14 operačního zesilovače 10 je spojen s výstupem 12 obvodu 10 řízení zesílení, jehož řídicí vstup ϋ je spojen s výstupem 23 obvodu 20 pro omezení výstupního napětí, který je současně spojen se vstupem generátoru 2 zapalovacích impulsů.The third input 14 of the operational amplifier 10 is connected to the output 12 of the gain control circuit 10, the control input of which is connected to the output 23 of the output voltage limiting circuit 20, which is simultaneously connected to the input of the ignition pulse generator 2.
Na první vstup H operačního zesilovače se přivádí řídicí signál odpovídající žádaně hodnotě otáček stejnosměrného elektromotoru 4s kdežto na druhý vstup 12 operačního zesilovače 10 se přivádí signál odpovídající skutečná hodnotě otáček stejnosměrného elektromotoru 4, přičemž na třetí vstup 14 operačního zesilovače 10 se přivádí řídicí signál změny zesílení, který je výstupním signálem na výstupu 12 obvodu 22 řízení zesílení.A control signal corresponding to the speed reference of the DC motor 4s is applied to the first input H of the operational amplifier, while a second signal corresponding to the actual speed value of the DC motor 4 is supplied to the second input 12 of the operational amplifier. which is the output signal at the output 12 of the gain control circuit 22.
Na vstup ϋ obvodu 22 řízení zesílení se přivádí výstupní napětí z výstupu 21 obvodu 22 pro omezení výstupního napětí, přičemž na druhý vstup 22, pro omezení výstupního napětí, přichází z prvního výstupu 42 nelineárního funkčního měniče 42 signál odpovídající horní mezi omezení výstupního napětí, tedy proudovému omezení jedné polarity proudu stejnosměrného elektromotoru 4, a na třetí vstup 24 obvodu 22 pro omezení výstupního napětí přichází z druhého výstupu 41 nelineárního měniče 42 signál odpovídající dolní mezi výstupního napětí, tedy proudovému omezení opačné polarity proudu stejnosměrného elektromotoru 4«Output 22 of the output voltage limiting circuit 22 is supplied to the gain control circuit 22, and the output 22 of the non-linear functional inverter 42 receives a signal corresponding to the upper limit of the output voltage, i.e. the current limit of one polarity of the DC motor 4, and the third input 24 of the output voltage limiting circuit 22 receives from the second output 41 of the non-linear converter 42 a signal corresponding to the lower limit of the output voltage
Na obr. 3 vodorovná osa udává proud 1, svislé osa otáčky n stejnosměrného elektromotoru 4. Parametrem charakteristik je výstupní napětí U? otáčkového regulátoru X, to jest v podstatě úhel zapínání tyriatorů tyristorováho usměrňovače 3 .In Fig. 3 the horizontal axis indicates the current 1, the vertical axis the speed n of the DC electric motor 4. The parameter of the characteristics is the output voltage U? of the speed regulator X, i.e. essentially the switching angle of the thyristors of the thyristor rectifier 3.
Pro zapojení tyristorového usměrňovače 1 s potlačeným kruhovým proudem má největší sklon charakteristika procházející počátkem souřadnic, to jest s parametrem Ug - 0, čemuž odpovídá největší možné zesílení otáčkového regulátoru χ.For the connection of the thyristor rectifier 1 with suppressed circular current, the characteristic slope of the coordinate origin, i.e. with the parameter Ug - 0, has the greatest inclination, which corresponds to the greatest possible gain of the speed controller χ.
Oblast změny zesílení je omezena zvolenými mezními otáčkovými charakteristikami s parametrem ±.U2nez eexLsálními otočkami + n^* a - nBax a omezovacími charakteristikami m, a Bg nelineárního funkčního měniče 42> realizujícími závislost proudového omezení na otáčkách n stejnosměrného elektromotoru 4*The area of the gain change is limited by the selected speed limits with the parameter ±. For 2nez eexLsálními revolutions ^ * + n and - n Bax limiting characteristics and m and Bg nonlinear functional inverter 42> carrying through dependence of the current limit on the rpm n of the DC motor 4 *
Ve zpětnovazebním obvodu operačního zesilovače 10 může být s výhodou zapojen polem řízený tranzistor pracující ve spínacím režimu pro proměnné zesilování operačního zesilovače 10.Advantageously, a field-controlled transistor operating in the switching mode for variable amplification of the operational amplifier 10 may be connected in the feedback circuit of the operational amplifier 10.
Operační zesilovač 10 může též s výhodou obsahovat napětově řízený generátor pulsů s šířkovou modulací pro proměnná zesilování operačního zesilovače X2>The operational amplifier 10 may also advantageously comprise a voltage-modulated width-modulated pulse generator for variable amplification of the operational amplifier X2.
Otáčkový regulátor χ podle vynálezu se hodí pro elektrické pohony se stejnosměrným elektromotorem 4 napájeným do kotvy z tyristorového usměrňovače X, například pro posuvy u obráběcích strojů.The speed regulator χ according to the invention is suitable for electric drives with a DC motor 4 fed to an armature from a thyristor rectifier X, for example for feeds in machine tools.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS845025A CS242715B1 (en) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | DC speed controller for semiconductor drive |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS845025A CS242715B1 (en) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | DC speed controller for semiconductor drive |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS502584A1 CS502584A1 (en) | 1985-08-15 |
| CS242715B1 true CS242715B1 (en) | 1986-05-15 |
Family
ID=5394294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS845025A CS242715B1 (en) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | DC speed controller for semiconductor drive |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS242715B1 (en) |
-
1984
- 1984-06-29 CS CS845025A patent/CS242715B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS502584A1 (en) | 1985-08-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4079301A (en) | D.C. motor control | |
| US3950684A (en) | Direct current motor speed control apparatus | |
| EP0117558B1 (en) | Method and apparatus for controlling pwm inverter | |
| US4152632A (en) | D.C. motor speed control apparatus having both armature current rate control and zero current deadtime optimized | |
| US3746965A (en) | Direct current arc welder | |
| US3649897A (en) | Motor armature current limit system | |
| CS242715B1 (en) | DC speed controller for semiconductor drive | |
| US4965848A (en) | Control circuit for a permanent magnet or constant excitation direct current motor, particularly for washing machines | |
| JPH0318292A (en) | Constant output controller for motor | |
| KR930011196B1 (en) | Motor drive circuit | |
| JPS6260919B2 (en) | ||
| JP7800255B2 (en) | Power supply control circuit and power supply control method | |
| JP3280226B2 (en) | AC elevator control device | |
| JPH08242131A (en) | High resolution current control amplifier | |
| SU1552326A1 (en) | Electric drive with two-zone adjustment of rotational speed | |
| KR820001670B1 (en) | D.c.motor speed control apparatus having both amature current rate control and zero current deadtime optimized | |
| JPS59139890A (en) | Input controlling method for ac motor and circuit device therefor | |
| SU886155A1 (en) | Device for improving switching of commutator dc electric machines | |
| JPS63190578A (en) | Dc braking circuit in inverter device | |
| CS259473B1 (en) | Connection of DC current controller | |
| US3517292A (en) | Transistor power switching circuit for pulse modulation system | |
| SU1534762A1 (en) | Device for automatic regulation of electric conditions of three-phase electric arc furnace | |
| SU896733A1 (en) | Electric drive with subordinate control of parameters | |
| SU1141552A1 (en) | Reversible rectifier drive | |
| JPS62268394A (en) | Method and means for forming reference voltage amplitude of three-phase inverter for supplying power to cage-type motor |