×
10.04.2016
216.015.2bd9

Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ДЕБАЛАНСНЫМ ВИБРОВОЗБУДИТЕЛЕМ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к электротехнике, предназначено для управления дебалансным вибровозбудителем, который содержит электродвигатель постоянного тока. Технической результат - снижение пульсаций момента двигателя, повышение точности регулирования, исключение режима прерывистых токов, снижение энергопотребления за счет отсутствия резисторов и функциональная надежность системы за счет использования двузонной модуляции для импульсного регулирования тока электродвигателя. 3 ил.
Основные результаты: Устройство управления дебалансным вибровозбудителем, содержащее электродвигатель постоянного тока, датчик тока, усилитель сигнала рассогласования, генератор импульсов, задатчик опорного напряжения, отличающееся тем, что в него добавлен блок управления, выполненный на базе ШИМ-2 по двузонному принципу, каждая зона которого снабжена формирователем пилообразного напряжения, компаратором, RS-триггером, полупроводниковым ключом и диодом, причем выход датчика тока подключен к инверсному входу усилителя сигнала рассогласования, а прямой вход последнего соединен с выходом задатчика уставки тока электродвигателя, входы 2-х формирователей пилообразного напряжения объединены и подключены к выходу генератора импульсов, выход каждого формирователя пилообразного напряжения подключен к прямому входу соответствующего компаратора, а инверсные входы компараторов объединены и подключены к выходу усилителя сигнала рассогласования, каждый из выходов компараторов двух зон подключен к R-входу соответствующего триггера, а S-входы триггеров объединены и подключены к выходу генератора импульсов, выход каждого триггера подключен к управляющим входам соответствующих полупроводниковых ключей, диоды обеспечивают схему работы ключей ИЛИ.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к автоматизированному электроприводу постоянного тока, предназначено для управления дебалансным вибровозбудителем, который содержит электродвигатель постоянного тока.

Известно устройство для релейного регулирования тока электродвигателя постоянного тока, содержащее тиристорный преобразователь в цепи питания электродвигателя, обратный диод, источник питания, датчик якорного тока, формирователь пилообразного напряжения, компаратор, три RS-триггера, шесть элементов И-НЕ, три элемента ИЛИ-НЕ, пять формирователей импульсов, генератор прямоугольных импульсов, два усилителя импульсов, задатчик эталонного напряжения (а.с. СССР №SU 1403320 A1, МПК4 H02P 5/175, опубл. 15.06.88, БИ №22).

Недостатком указанного устройства является переменная частота регулирования.

Также известно устройство - релейно-импульсный регулятор тока тягового электродвигателя постоянного тока, содержащий в цепи питания тягового электродвигателя тиристорный преобразователь, обратный диод, датчик тока, семь формирователей импульсов, три элемента ИЛИ-НЕ, семь элементов И-НЕ, два компаратора, четыре RS-триггера, формирователь пилообразного напряжения, генератор импульсов, задатчик напряжения (а.с. СССР №SU 1614966 A1, МПК5 B60L 15/04, опубл. 23.12.90, БИ №47).

К недостаткам указанного устройства относятся большая статическая ошибка регулирования, возможность возникновения субгармонических и хаотических колебаний, приводящих к увеличению пульсаций тока электродвигателя и вероятности отказа силового электрооборудования.

Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности является устройство импульсного регулирования тока электродвигателя постоянного тока, содержащее электродвигатель постоянного тока, блок пусковых резисторов, содержащий N регулируемых ступеней, датчик тока, усилитель сигнала рассогласования, устройство выборки-хранения, генератор импульсов, задатчик опорного напряжения, блок управления, выполненный по многозонному принципу, число зон которого равно количеству регулируемых ступеней блока пусковых резисторов, каждая зона блока управления снабжена формирователем пилообразного напряжения, компаратором, усилителем импульсов и полупроводниковым ключом (Патент на изобретение RU 2399146 С1, МПК H02P 7/06, H02H 7/08, опубл. 10.09.2010, Бюл. №25).

Недостатками указанного устройства являются большое энергопотребление и габариты за счет резисторов с большим сопротивлением.

Технической задачей изобретения является снижение пульсаций момента двигателя, повышение точности регулирования, исключение режима прерывистых токов, снижение энергопотребления за счет отсутствия резисторов и функциональная надежность системы за счет использования двузонной модуляции для импульсного регулирования тока электродвигателя.

Техническая задача решается тем, что в известное устройство, содержащее электродвигатель постоянного тока, датчик тока, усилитель сигнала рассогласования, генератор импульсов, задатчик опорного напряжения, добавляется блок управления, выполненный на базе ШИМ-2 по двузонному принципу, каждая зона которого снабжена формирователем пилообразного напряжения, компаратором, RS-триггером, полупроводниковым ключом и диодом, причем выход датчика тока подключен к инверсному входу усилителя сигнала рассогласования, а прямой вход последнего соединен с выходом задатчика уставки тока электродвигателя, входы 2-х формирователей пилообразного напряжения объединены и подключены к выходу генератора импульсов, выход каждого формирователя пилообразного напряжения подключен к прямому входу соответствующего компаратора, а инверсные входы компараторов объединены и подключены к выходу усилителя сигнала рассогласования, каждый из выходов компараторов двух зон подключен к R-входу соответствующего триггера, а S-входы триггеров объединены и подключены к выходу генератора импульсов, выход каждого триггера подключен к управляющим входам соответствующих полупроводниковых ключей, диоды обеспечивают схему работы ключей ИЛИ.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена функциональная схема устройства, фиг.2 поясняет сущность регулирования на базе ШИМ-2 методом двузонной модуляции, на фиг.3 приведены временные диаграммы, поясняющие принцип работы устройства.

На фиг.1-3 обозначено: - напряжение питания электродвигателя; - ток якоря электродвигателя; - выходной сигнал датчика тока; - задающий сигнал, пропорциональный величине уставки тока якоря; - напряжение на выходе усилителя сигнала рассогласования; - выходное напряжение генератора тактовых импульсов; , - сигналы на выходе формирователей пилообразного напряжения; , - управляющие импульсы блока управления; - период следования тактовых импульсов; , - соответственно уставки тока якоря 1-й и 2-й зон; , - моменты переключения компараторов в состояние логического «0»; - амплитуда развертывающего напряжения.

Устройство управления дебалансным вибровозбудителем содержит электродвигатель постоянного тока 1.1, виброинструмент 1.2 [Л.Ю. Волкова, И.В. Лупехина, Г.Я. Пановко, С.Ф. Яцун, Исследование динамики вибрационного инструмента при его взаимодействии с обрабатываемой средой //Машиностроение и инженерное образование. 2010. №4(25) С.43-52.], источники питания 2.1 и 2.2, напряжение питания равно для каждого источника соответственно, датчик тока 3, усилитель сигнала рассогласования 4, два RS-триггера 5.1 и 5.2, генератор импульсов 6, задатчик опорного напряжения 11, полупроводниковые ключи 7.1 и 7.2, формирователи пилообразного напряжения 8.1 и 8.2, компараторы 9.1 и 9.2, диоды 10.1 и 10.2, причем в цепь якоря электродвигателя 1.1 включен датчик тока 3, выход которого соединен с инверсным входом усилителя сигнала рассогласования 4, а прямой вход последнего соединен с выходом задатчика опорного напряжения 11, входы 2-х формирователей пилообразного напряжения 8.1 и 8.2 объединены и подключены к выходу генератора импульсов 6, выход каждого формирователя пилообразного напряжения 8.1 и 8.2 подключен к прямому входу соответствующего компаратора 9.1 и 9.2, а инверсные входы компараторов объединены и подключены к выходу усилителя сигнала рассогласования 4, выход компаратора каждой зоны подключен к R-входу соответствующего триггера 5.1 и 5.2, S-входы триггеров объединены и подключены к генератору импульсов 6. Выход каждого триггера подключен к управляющему входу соответствующего полупроводникового ключа 7.1 и 7.2, полупроводниковые ключи и диоды 10.1 и 10.2 образуют схему переключения ИЛИ.

Временные диаграммы, поясняющие сущность регулирования тока электродвигателя методом двузонной модуляции, приведены на фиг.2.

На фиг.3 приведены диаграммы, поясняющие принцип работы устройства.

Генератор импульсов 6 формирует тактовые импульсы напряжения с периодом Т. По передним фронтам тактовых импульсов формирователи пилообразного напряжения 8.1 и 8.2 каждой зоны формирует развертывающее напряжение. Уровень развертывающего напряжения 2-й зоны смещен относительно развертывающего напряжения 1-й зоны на величину .

На прямой вход усилителя сигнала рассогласования 4 подается напряжение , пропорциональное величине уставки тока якоря , а на инверсный вход - сигнал выхода датчика тока 3. Величина выходного сигнала датчика тока пропорциональна текущему значению измеряемого тока якоря: , где - коэффициент передачи датчика тока 3. На выходе усилителя сигнала рассогласования 4 формируется сигнал ошибки , равный , где - коэффициент усиления усилителя сигнала рассогласования.

Сигнал ошибки сравнивается в компараторах 9.1 и 9.2 с соответствующими развертывающими напряжениями , , поступающими с выходов формирователей пилообразного напряжения 8.1 и 8.2. С выходов компараторов сигнал поступает на R-вход соответствующего триггера 5.1 и 5.2, на S-вход поступают управляющие импульсы с генератора импульсов 6. На выходах триггеров 9.1 и 9.2 формируются модулированные по длительности управляющие импульсы , .

Если , т.е (см. фиг.3), то на выходе триггера s-й зоны устанавливается состояние, равное логической «1». Этот сигнал поступает на управляющий вход полупроводникового ключа соответствующей зоны 7.s. Полупроводниковый ключ 7.s замыкается. Ток якоря возрастает. В момент времени , когда сигнал ошибки усилителя сигнала рассогласования 4 сравнивается с развертывающим напряжением, что соответствует (см. фиг.3), компаратор 9.s переключается в состояние логической «1», этот сигнал поступает на R-вход. На выходе триггера s-й зоны устанавливается состояние, равное логическому «0», и полупроводниковый ключ 7.s размыкается. Это состояние сохраняется до начала следующего такта. Ток якоря начинает снижаться до прихода следующего тактового импульса , который устанавливает выходной сигнал триггеров 5.1 и 5.2. в состояние, равное логической «1». Далее описанный процесс повторяется. Коэффициент заполнения управляющих импульсов определяет продолжительность замкнутого состояния полупроводникового ключа 7.s в пределах текущего тактового интервала.

Устройство управления дебалансным вибровозбудителем, содержащее электродвигатель постоянного тока, датчик тока, усилитель сигнала рассогласования, генератор импульсов, задатчик опорного напряжения, отличающееся тем, что в него добавлен блок управления, выполненный на базе ШИМ-2 по двузонному принципу, каждая зона которого снабжена формирователем пилообразного напряжения, компаратором, RS-триггером, полупроводниковым ключом и диодом, причем выход датчика тока подключен к инверсному входу усилителя сигнала рассогласования, а прямой вход последнего соединен с выходом задатчика уставки тока электродвигателя, входы 2-х формирователей пилообразного напряжения объединены и подключены к выходу генератора импульсов, выход каждого формирователя пилообразного напряжения подключен к прямому входу соответствующего компаратора, а инверсные входы компараторов объединены и подключены к выходу усилителя сигнала рассогласования, каждый из выходов компараторов двух зон подключен к R-входу соответствующего триггера, а S-входы триггеров объединены и подключены к выходу генератора импульсов, выход каждого триггера подключен к управляющим входам соответствующих полупроводниковых ключей, диоды обеспечивают схему работы ключей ИЛИ.
УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ДЕБАЛАНСНЫМ ВИБРОВОЗБУДИТЕЛЕМ
УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ДЕБАЛАНСНЫМ ВИБРОВОЗБУДИТЕЛЕМ
УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ДЕБАЛАНСНЫМ ВИБРОВОЗБУДИТЕЛЕМ
УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ДЕБАЛАНСНЫМ ВИБРОВОЗБУДИТЕЛЕМ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 111-120 of 320 items.
20.01.2018
№218.016.121f

Устройство для поиска минимального значения интенсивности размещения в полносвязных матричных системах при двунаправленной передаче информации

Изобретение относится к области моделирования комбинаторных задач при проектировании вычислительных систем (ВС). Технической результат заключается в расширении области применения устройства за счет введения средств для поиска минимального значения интенсивности размещения в полносвязных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634198
Дата охранного документа: 24.10.2017
20.01.2018
№218.016.126a

Устройство для ускоренного вычисления матрицы неполного параллелизма

Изобретение относится к области цифровой вычислительной техники и предназначено для ускоренного вычисления матрицы неполного параллелизма при распараллеливании линейных участков последовательных программ для вычислительных систем. Технический результат заключается в увеличении быстродействия...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634200
Дата охранного документа: 24.10.2017
20.01.2018
№218.016.1280

Параллельный логический мультиконтроллер

Изобретение относится к построению коммутационных средств мультипроцессорных вычислительных и управляющих систем, абонентских систем связи с децентрализованным управлением и информационно-измерительных систем. Технический результат заключается в повышении скорости выполнения барьерной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634199
Дата охранного документа: 24.10.2017
20.01.2018
№218.016.1397

Способ изготовления аккумулятора свинцово-кислотной системы с поверхностными электродами

Изобретение относится к химическим источникам тока, а именно к производству свинцово-кислотных аккумуляторов различных назначений: тяговых, стационарных, стартерных, и может быть использовано в автомобильном, железнодорожном, водном транспорте, электрических подстанциях, где требуются...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634591
Дата охранного документа: 01.11.2017
20.01.2018
№218.016.17d5

Способ получения антибактериальной композиции, содержащей основной ацетат меди

Изобретение относится к технологии получения противоожоговых и ранозаживляющих лекарственных средств и может быть использовано в медицинской практике. Предлагается способ получения антибактериальной композиции, включающей основный ацетат меди, смешением растворов ацетата меди с концентрацией...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002635505
Дата охранного документа: 13.11.2017
20.01.2018
№218.016.191a

Способ деперсонализации персональных данных

Изобретение относится к области защиты информации, хранимой в информационных системах персональных данных (ИСПДн), от несанкционированного доступа (НСД) и может быть использовано на стадиях разработки и оптимизации ИСПДн в защищенном исполнении. Техническим результатом является повышение уровня...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002636106
Дата охранного документа: 20.11.2017
20.01.2018
№218.016.1dc6

Трехслойная ресурсосберегающая железобетонная панель

Изобретение относится к строительству, в частности к ограждающим конструкциям промышленных зданий. Трехслойная ресурсоберегающая железобетонная панель включает теплоизоляционный слой, наружный и внутренний железобетонные слои, связанные между собой жесткими связями, выполненными в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002640838
Дата охранного документа: 12.01.2018
13.02.2018
№218.016.204b

Мельница

Изобретение относится к бытовой и промышленной технике и может быть использовано для размола пищевых продуктов (кофе, зерна, травяного лекарственного и технического сырья), а также в промышленности и, в частности, для получения нанопорошков. Мельница содержит электродвигатель и систему размола,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002641577
Дата охранного документа: 18.01.2018
13.02.2018
№218.016.2188

Фильтр для очистки воздуха

Изобретение относится к очистке сжатого воздуха, особенно от туманов, в разных отраслях народного хозяйства, преимущественно на крупных компрессорных станциях со значительным суточным расходом сжатого воздуха. Фильтр для очистки воздуха содержит корпус с коническим днищем, выполненным с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002641824
Дата охранного документа: 22.01.2018
17.02.2018
№218.016.2b4f

Система оборотного водоснабжения

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к системам оборотного водоснабжения промышленных предприятий. Система оборотного водоснабжения содержит теплообменники, подключаемые прямой и обратной магистралями воды к бассейну-смесителю, снабженному охладителем, подключенным к прямой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002643407
Дата охранного документа: 01.02.2018
Showing 111-120 of 129 items.
20.01.2018
№218.016.121f

Устройство для поиска минимального значения интенсивности размещения в полносвязных матричных системах при двунаправленной передаче информации

Изобретение относится к области моделирования комбинаторных задач при проектировании вычислительных систем (ВС). Технической результат заключается в расширении области применения устройства за счет введения средств для поиска минимального значения интенсивности размещения в полносвязных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634198
Дата охранного документа: 24.10.2017
20.01.2018
№218.016.126a

Устройство для ускоренного вычисления матрицы неполного параллелизма

Изобретение относится к области цифровой вычислительной техники и предназначено для ускоренного вычисления матрицы неполного параллелизма при распараллеливании линейных участков последовательных программ для вычислительных систем. Технический результат заключается в увеличении быстродействия...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634200
Дата охранного документа: 24.10.2017
20.01.2018
№218.016.1280

Параллельный логический мультиконтроллер

Изобретение относится к построению коммутационных средств мультипроцессорных вычислительных и управляющих систем, абонентских систем связи с децентрализованным управлением и информационно-измерительных систем. Технический результат заключается в повышении скорости выполнения барьерной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634199
Дата охранного документа: 24.10.2017
20.01.2018
№218.016.1397

Способ изготовления аккумулятора свинцово-кислотной системы с поверхностными электродами

Изобретение относится к химическим источникам тока, а именно к производству свинцово-кислотных аккумуляторов различных назначений: тяговых, стационарных, стартерных, и может быть использовано в автомобильном, железнодорожном, водном транспорте, электрических подстанциях, где требуются...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634591
Дата охранного документа: 01.11.2017
20.01.2018
№218.016.17d5

Способ получения антибактериальной композиции, содержащей основной ацетат меди

Изобретение относится к технологии получения противоожоговых и ранозаживляющих лекарственных средств и может быть использовано в медицинской практике. Предлагается способ получения антибактериальной композиции, включающей основный ацетат меди, смешением растворов ацетата меди с концентрацией...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002635505
Дата охранного документа: 13.11.2017
20.01.2018
№218.016.191a

Способ деперсонализации персональных данных

Изобретение относится к области защиты информации, хранимой в информационных системах персональных данных (ИСПДн), от несанкционированного доступа (НСД) и может быть использовано на стадиях разработки и оптимизации ИСПДн в защищенном исполнении. Техническим результатом является повышение уровня...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002636106
Дата охранного документа: 20.11.2017
20.01.2018
№218.016.1dc6

Трехслойная ресурсосберегающая железобетонная панель

Изобретение относится к строительству, в частности к ограждающим конструкциям промышленных зданий. Трехслойная ресурсоберегающая железобетонная панель включает теплоизоляционный слой, наружный и внутренний железобетонные слои, связанные между собой жесткими связями, выполненными в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002640838
Дата охранного документа: 12.01.2018
13.02.2018
№218.016.204b

Мельница

Изобретение относится к бытовой и промышленной технике и может быть использовано для размола пищевых продуктов (кофе, зерна, травяного лекарственного и технического сырья), а также в промышленности и, в частности, для получения нанопорошков. Мельница содержит электродвигатель и систему размола,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002641577
Дата охранного документа: 18.01.2018
13.02.2018
№218.016.2188

Фильтр для очистки воздуха

Изобретение относится к очистке сжатого воздуха, особенно от туманов, в разных отраслях народного хозяйства, преимущественно на крупных компрессорных станциях со значительным суточным расходом сжатого воздуха. Фильтр для очистки воздуха содержит корпус с коническим днищем, выполненным с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002641824
Дата охранного документа: 22.01.2018
17.02.2018
№218.016.2b4f

Система оборотного водоснабжения

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к системам оборотного водоснабжения промышленных предприятий. Система оборотного водоснабжения содержит теплообменники, подключаемые прямой и обратной магистралями воды к бассейну-смесителю, снабженному охладителем, подключенным к прямой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002643407
Дата охранного документа: 01.02.2018
+ добавить свой РИД