SU1145443A1 - Электропривод гироприбора - Google Patents

Abstract

1. ЭтКТРОПРИВОД ГИРОПРИБОРА , содержащей гистерезисный электродвигатель , св заннькК цеп ми статора с выходом инверт фа напр жени , силовой вход которого соединен с регул тором напр жени , вход которого предназначен дл  подключени  к источнику посто нного тока, управл ювЕ ий вход инверторе Соединен с.выходами фазорасщепител , вход которого через делитель частоты соединен с задающим генератором, блок импульсного перевозбуждени , св занн{| й с цеп ми статора электродвигател , блок задани  частоты, фазы и длительности импульсов перевозбуждени , входами подключенный к выходу задающего генератора и к одному из выходов фазорасщепител , а выходом - к блоку управлени  блоком импульсного перевозбуждени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и надежности , блок импульсного перевозбуждени  вьтсшнен в виде однофазного инвертора на управл еьолх ключах с трансформаторным выходом, а блок управлени  содержит блок фазировани  с п тью входами и триггер, причем вторична  обмотка трансформатора однофазного инвертора включена последовательно в одну из цепей статора электродвигател , блок фазировани  первым и вторым входами подключен к пр мому и инверсному выходам триггера соответственно , третьим и четвертьм входами к пр мому и инверсному выходам одной из фаз фазорасщепител ,п тым входом - к счетному входу триггера и к выходу блока задани  частоты, фазы и длительности швтульсов пере (Л возбуждени , а выходами - к соответс ствующим управл ющим входам ключей однофазного инвертора, цепи питани  которого предназначены дл  подключени  к источнику посто нного тока. 2. Электропривод по п. 1, о т л и .42 . чающийс  тем, что в него ввеел ден yпpaвл e   й ключ, однофазный ин4 вертор выполнен по нулевой схеме с трансформаторным выходом, а блок со З1фовани  содержит четыре элемента 2И-НЕ и два элемента ЗИ-НЕ, причем выходы первого и второго элементов 2И-НЕ подсоединены к первому и второму входам первого элемента ЗИ-НЕ, выходы третьего и четвертого элементов 2И-НЕ подсоединены к первому и второму входам второго элемента ЗИНЕ , объединенные первые входы перво- го и третьего элементов 2И-НЕ и объединенные первые входы второго и четвертого элементов 2И-НЕ  вл ютс  соответственно первым и вторым входами

Description

блока фазировани , объединенные вторые входы первого и четвертого элементов 2И-НЕ и объединенные вторые входы второго и третьего элементов 2И-НЕ  вл ютс  соответственно третьим и четвертым входами блока фазировани , объединенные третьи входы элементов Эй-НЕ  вл ютс  п тым входом блока фазировани , выход которог образован выходами элементов ЗИ-НЕ,

при этом нулевой вывод трансформатора однофазного инвертора подключен к силовому выходу введенного ключа, управл ющий вход которого подсоединен к выходу блока задани  частоты , фазы и длительности импуль сов перевозбуждени , а силовой вхрд предназначен дл  подключени  к источнику посто нного тока .

Изобретение относитс  к электронике , а именно к электромеханическим устройствам гироприборов.

Известен электропривод, содержащий гистерезисный электродвигатель, инвертор, задающий генератор, блок импульсного перевозбуждени ,.регул тор напр жени  1 .

Недостаток электропривода состоит в одностороннем подмагничивании статора электродвигател , что вызывает магнитную разбалансировку и ведет к дополнительной ошибке гироприбора.

Известен электропривод, содержащий гистерезисный электродвигатель, трехфазный инвертор напр жени , разделительный ключ в цепи питани  инвертора , импульсный накопитель энергии (конденсатор), источник посто нного тока, задающий генератор, делитель частоты, фазовращатель и блок задани  частоты, фазы и длительности импульсов перевозбуждени  {2.

Недостатком электропривода  вл етс  низкаг стабильность выходного напр жени  инвертора ввиду отсутстви  общей отрицательной обратной св зи, введение которой затруднительно изза наличи  импульса перевозбуждени  в цепи питани  инвертора.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  электропривод гироприбора, содержащий гистерезисный электродвигатель , св занный цеп ми статора с выходом инвертора напр жени , силовой вход которого соединен с регул тором напр жени , вход которого предназначен дл  подключени  к источнику посто нного тока, управл ющий вход инвертора соединен с выходами фазорасщепител , вход которого через делитель частоты соединен с задакицим

генератором, блок импульсного перевозбу щени , св занный с цеп ми статора , блок задани  частоты, фазы и дпительности импульсов перевозбуждени , входами подключенный к выходу задающего генератора и к одному из выходов фазорасщепител , а выходом к блоку управлени  блоком импульсного перевозбуждени . Такой электропривод позвол ет вводить отрицательную обратную св зь по выходному напр жению инвертора, независимо от режима

работы блока импульсного перевозбуждени  3,

Недостатками электропривода  вл ютс  одностороннее подмагничивание статора электродвигател , ведущее к

магнитной разбалансировке и к дополнительной погрешности гироприбора, и ограниченный диапазон регулировани  фазы и длительности импульсов перевозбуждени . Кроме того, наличие

силовых ключей блока импульсного перевозбу дени  в цепи питани  электродвигател  снижает надежность электропривода . ,

Цель изобретени  - повьипение точности и надежности электропривода гироприбора.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в электроприводе, содержащем гистерезисный электродвигатель, св занный цеп ми статора с выходом инвертора напр жени , силовой вход которого соединен с регул тором напр жени , вход которого предназначен дл  подключени  к источнику посто нного тока, управл ющий вход инвертоpa соединен с выходами фазорасщепител , вход которого через делитель частоты соединен с задающим генерато ром, блок импульсного перевозбуудени , св занный с цеп ми статора электродвигател  блок задани  частоты , фазы и длительности импульсов перевозбуждени , входами подключенный к выходу задающего генератора и к одному из выходов фазорасщепител , а выходом - к блоку управлени  блоком импульсного перевозбуждени , блок импульсного переврзбу дени  выполнен в виде однофазного инвертера на управл еньдх ключах с трансформаторн1Л4 выходом, а блок управлени  содержит блок фазировани  с п тью входами и триггер, причем вторична  обмотка трансформатора однофазного инвертора включена последовательно в одну из цепей статора электродвига тел , блок фазирований первым и вторым входами подключен к пр мому и инверсному выходам триггера соответственно , третьим и четвертам входами к пр мому и HHBepcHceiy выходам одной из фаз фазорасщепител  п тым входсж . к счетному входу триггера и к выходу блока задани  частоты, фазы и длительности импульсов перевозбуждени , а выходами подключен к соответствующим управл кщим входам ключей однофазного инвертора, цепи питани  кото рого предназначены дл  подключени  к источнику nocTcwHHoro тока. Кроме того, в электропривод гироприбора введен управл ем ключ, однофазный инвертор вьшолнен по нулевой сх€ме с трансформаторным выходом а блок фазировани  содержит четыре эл04ента 2И-НЕ и два элемента ЗИ-НЕ, причем выходы первого и второго элементов 2И-НЕ подсоединены к первому и второму входам первого элемента ЗИ-НЕ, выходы третьего и четвертого элементов 2И-НЕ подсоединены к перво му и второму входам второго элемента ЗИ-НЕ, объединеншле первые входы пер вого и третьего элементов 2Й-НЕ и объединенные первые входы второго и четвертого элементов 2Й-НЕ  вл ютс  соответственно первьж и вторым входа ми блока фазировани , объединенные вторые вхрды первого и четвертого элементов 2И-НЕ и объединенные вторые входы второго и третьего элемен тов 2И-НЕ  вл ютс  соответственно третьим и четвертым входами блока фа зировани  , объединенные третьи входы элементов ЗИ-НЕ  вл ютс  п тым входом блока фазировани , выход которого образован выходами элементов ЗИ-НЕ, при этом нулевой вывод трансформатора однофазного инвертора подключен к силовому выходу введенного ключа, управл ющий вход которого подсоединен к выходу блока задани  частоты , фазы и длительности импульсов перевозбуждени , а силовой вход предназначен дл  подключени  к источнику посто нного тока. На фиг. 1 представлен электропривод гироприбора; на фиг. 2 - варианты возможного суммировани  выходного фазного напр жени  инвертора с импульсаИИ перевозбу здени . Электропривод гироприбора содержит гистерезисный электродвигатель 1, соединенный цеп ми статора с выходом инвертора 2 напр жени , регул тор 3 напр жени , выход Которого предназначен дл  подключени  к источнику посто нного тока. Инвертор 2 напр жени  управл кщим входом подсоединен к выходу фазорасщепител  4, вход которого через делитель 5 частоты соединен с выходом задающего генератора 6. Задающий генератор 6 и фазорасщепитель 4 св заны с входами блока 7 задани  частоты фазы и длительности импульсов перевозбуждени . Блок 8 импульсного перевозбуждени  выполнен в виде однофазного нулевого инвертора на управл емых -ключах 9 и 10 и обратных диодах It и 12 с трансформаторным выходом, причем вторична  обмотка 13 трансформатора 14 включена последовательно с одной из фаз электродвигател  1, а нулевой вывод первичной обмотки 15 предназначен дл  подсоединени  к источнику посто нного тока через управл емый ключ 16. Блок 8 импульсного перевозбуждени  соединен с блоком 17 управлени , содержащим блок 18 фазировани , который состоит из четырех логических элементов 19-22 2И-НЕ и двух элементов 23 и 24, ЗИ-НЕ, и триггер 25. Выходы первого 19 и второго 20 элементов 2И-НЕ подсоединены к первому и второму входам первого элемента ЗИ-НЕ, выходы третьего и четвертого элементов 2И-Ж подсоединены к первому и второ- му входам второго элемента ЗИ-НЕ, объединенные первые входы первого 19 и третьего 21 элементов 2И-ИЕ и объединенные первые входы второго 20 и четвертого 22 элементов 2И-НЕ  вл ютс  соответственно первьо4 и вторым входами блока 18 фазировани , объединенные вторые входы второго 20 и третьего 21 элементов 2И-НЕ  вл ютс  соответственно третьим и четвертым входами блока 18 фазировани , объединенные входы элементов ЗИ-НБ 23 и 24  вл ютс  п ткы входом блока 18 фазировани , выход которого образован выходами элементов ЗИ-НЕ 23 и 24 В качестве источника шатани  одно фазного инвертора может быть примене дополнителышй источник посто нного тока, что зависит от конкретного шлполнени  электропривода. Инвертор 2 напр жени  мджет быть выполнен по трехфазной мостовой схеме с трансформаторн{ { или гальваническим управ лением, а регул тор 3 напр жени  в . зависимости от мощности электродвигател  1 - по Линейной компенсационной или импульсной схеме, фдзсфасщепитель 4 выполнен по кольцевой пересчетной схеме на 1К-триггерах. Делитель 5 частоты состоит из стандартных счетчиков, а задающий генератор 6 представл ет собой одну из известных релаксационных схем, например мультивибратор. Блок 7 задани  часто ты, фазы и длительности импу оьсов перевозбуждени  может быть выполнен на реверсивных программщ)уемых счетчиках , , регистрах или дешифраторах. Электропривод работает следунлщ м образом. Сигнал с выхода задающего генератора 6 поступает на делитель 5 часто ты, на выходе которого формируетс  сигнал с частотой, необходимой дл  работы фазорасдапител  4. Фазорасщепитель 4 преобразует однофазный сигнал делител  5 частоты в трехфазный. С выхода фазорасщепител  4 трехфазна  система сигцалов поступает на цепи управлени  инвертора 2 напр жени , выходное напр жение которого стабилизируетс  (регулируетс ) ври помощи регул тора 3 напр жени . Кро ме того, от задающего генератора б и фазорасщепител  4 синхронизщ уетс  работа блока 7 задани  частоты, фазы и длительности импульсов перевозбуждени . Сформированные импульсы перевозбуждени  и импульсы одной из фаз фазорасщепител  4 управл ют ключом 16 и через блок 17 управлени  ключами 9 и 10 блока импульсного перевоз43 буждени . Управление происходит следующим образом. При отсутствии сигнала на выходе блока 7 задани  частоты, фазы и длительности импульса перевозбуждени  триггер 25 находитс  в cor сто нии, например, логический ноль, что соответствует открытому состо нию ключей 9 и 10, чем обеспечиваетс  закорачивание первичной обмотки 15 трансформатора 14 и устранение индуктивного сопротивлени  в цепи питани  злектройвигател  1. Ключ 16 в этом режиме закрыт. С приходом очередного импульса перевозбуждени  на выходах логических элементов 19 и 20 . 2И-НЕ по вл ютс  логические единищ 1, а на выходах логических элементов 21 и 22 2Й-НЕ соответственно логические ноль и еди1Шца, что соответствует наличию логического нул  на выходе логического элемента 23 ЗИ-НЕ и логической еда1ни19л на выходе логического эл«а4ента 24 ЗИ-НЕ. При этом ключ 9 закрыт, ключи 10 и 16 открыты и на (щной обмотке 13 трансформатора tA формируетс  импульс полоз1Мтельной пол рности, который сумю руетс  с положительной полуволной фазного напр жени  инвертора 2. Задним фронтом импульса перевозбуадеии  триггер 25 переводитс  в состо ние логического нул  и с приходом следукгщего импульса перевозбуждени  логические едивиф присутствуют на выходах логическюс элементов 21 и 22 2И-НЕ, а логические единицы и соответственно на выходах логических элементов 19 и 20. При этом ключ 10 закрыт, ключи 9 и 16 ОТ1ФЫТЫ и на выходной обмотке трансфефматора 14 формируетс  импульс отрицательной пол рности, который сум«ч уетс  с отрицательной полуволной фазного напр жени  инвертора 2 напр жени  и т.д. Возможные варианты сукмировани  фазного напр жени  инвертора с им-пульсами перевозбуждени  приведены иа диаграммах 26 - 2В (фиг. 2). Трансформатор 14 в период между импульсами перевозбуждени  работает как трансформатор тока с закороченной первичной обмоткой 15 и в принципе может быть использован как датчик фазного тока электродвигател  1, а во врем  действи  импульса перевозбуждени  как трансформатор напр жени . Блок 7 задани  частоты, фазы и длительности импульсов перевозбуждени  позвол ет регулировать фазу импульса от О до 360 эл.град.относительно фазного напр жений инвертора 2, что может иметь место например, при осуществлении режима ресинхройизации электродвигател  1.

Таким образом,введение в электропривод однофазного инвертора с трансформаторным выходом позвол ет устранить дополнительную ошибку гироприбора от магнитной разбалансировки благодар  устранению одностороннего подмагничивани  статора электродви- гател .

Благодар  трансформаторной разв зке силовые ключи блока импульсного перевозбуждени  не наход тс  непосредственно в цепи статора электро:двигател , что обеспечивает повышение надежности работы электропривода.

Claims (2)

1. ЭЛЕКТРОПРИВОД ГИРОПРИБОРА, содержащей гистерезисный электродвигатель, связанный цепями статора с выходом инвертора напряжения, силовой вход которого соединен с регулятором напряжения, вход которого предназначен для подключения к источнику постоянного тока, управляющий вход инвертора Соединен с.выходами фазорасщепителя, вход которого через делитель частоты соединен с задающим генератором, блок импульсного перевозбуждения, связанный с цепями статора электродвигателя, блок задания частоты, фазы и длительности импульсов перевозбуждения, входами подключенный к выходу задающего генератора и к одному из выходов фазорасщепителя, а выходом - к блоку управления блоком импульсного перевозбуждения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности, блок импульсного перевозбужде- ния выполнен в виде однофазного инвертора на управляемых ключах с трансформаторным выходом, а блок управления содержит блок фазирования с пятью входами и триггер, причем вторичная обмотка трансформатора однофазного инвертора включена последовательно в одну из цепей статора электродвигателя, блок фазирования первым и вторым входами подключен к прямому и инверсному выходам триггера соответственно, третьим и четверть®* входами к прямому и инверсному выходам одной из фаз фазорасщепителя,пятым входом - к счетному входу триггера и к выходу блока задания частоты, фазы и длительности иютульсов перевозбуждения, а выходами - к соответствующим управляющим входам ключей однофазного инвертора, цепи питания которого предназначены для подключения к источнику постоянного тока.

2. Электропривод по п. 1, от л ичающийся тем, что в него введен управляемый ключ, однофазный инвертор выполнен по нулевой схеме с трансформаторным выходом, а блок фазирования содержит четыре элемента 2И-НЕ и два элемента ЗИ-НЕ, причем выходы первого и второго элементов 2И-НЕ подсоединены к первому и второму входам первого элемента ЗИ-НЕ, выходы третьего и четвертого элементов 2И-НЕ подсоединены к первому и второму входам второго элемента ЗИНЕ , объединенные первые входы первого и третьего элементов 2И-НЕ и объединенные первые входы второго и четвертого элементов 2И-НЕ являются соответственно первым и вторым входами (I?) SU шЛ 14544,3 блока фазирования, объединенные вторые входы первого и четвертого элементов 2И-НЕ и объединенные вторые входы второго и третьего элементов 2И-НЕ являются соответственно третьим и четвертым входами блока фазирования, объединенные третьи входы элементов ЭИ-HE являются пятым входом блока фазирования, выход которого образован выходами элементов ЗИ-НЕ, при этом нулевой вывод трансформатора однофазного инвертора подключен к силовому выходу введенного ключа, управляющий вход которого подсоединен к выходу блока задания частоты, фазы и длительности импуль сов перевозбуждения, а силовой вхрд предназначен для подключения к источнику постоянного тока.

ί