Преобразователь кода в угловое положение вала

Преобразователь кода в угловое положение вала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОДА В УГЛОВОЕ ПОЛОЖЕНИЕ ВАЛА, содержащий счетчик , подключенньрй к формирователю синусоидальных напряжений, выходы которого подключены к одним выводам статорных обмоток синусно-косинусного вращающегося трансформатора, одни выводы роторных обмоток которого соединены с общей шиной, а другие вьгаоды подключены к одним входам соответственного neiJBoro и второго фазовых дискриминаторов,, генератор, подключенный к входу синхронизации цифрового фазовращателя, управляющий вход которого соединен с задатчиком кода, а первый и второй выходы цифрового фазовращателя подключены к другим входам соответственно первого и второго фазовых дискриминаторов, выходы которых подключены к первому и второму входам первого сумматора, выход первого сумматора через усилитель подключен к двигателю, кинематически связанному с ротором синусно-косинусного вращающегося трансформатора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя , в него введены третий и четвертый фаЬовые дискриминаторы, второй сумматор, пороговый злемент, управляемый делитель частоты и два токоограничивающих элемента, одни выводы которых соединены с общей щиной, другие; вьшоды соединены с другими вьшодами статорных обмоток синусно-косинусного вращающегося трансформатора и подключены к одним входам соответственного третьего и четвертого фазовых дискриминаторов, другие входы которых соединены с третьим и четвертым выходами цифрового фазовращателя, а выходы подключены к третьему и четвертому входам 00 первого сумматора, к первому и второ00 му входам второго сумматора, выход о второго сумматора через пороговый 4 элемент подключен к управляющему выходу управляемого делителя частоты, 00 сигнальный вход управляемого делителя частоты соединен с выходом генератора , а выход подключен к счетчику.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК @у С 08 С 11/ОО (21) 3535858/18-24 (22) 06.01.83 (46) 23.04.84. Бюл. 9 15 (72) В.Д.Аксененко, В.Н.Васильев, А.Н.Дорофеев и А.Ю,Червочкин (53) 681.325(088.8) (56) l. Авторское свидетельство СССР

Р 693416, кл, С 08 С 11/00, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

У 858053, кл. G 08 С ll/00, 1981.

3. Авторское свидетельство СССР

В 680014, кл. G 08 С 11/00, 1979. (54) (57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ .КОДА В УГЛОВОЕ ПОЛОЖЕНИЕ ВАЛА, содержащий счетчик, подключенный к формирователю синусоидальных напряжений, выходы которого подключены к одним выводам статорных обмоток синусно-косинусного вращающегося трансформатора, одни выводы роторных обмоток которого соединены с общей шиной, а другие выводы подключены к одним входам соответственного первого и второго фазовых дискриминаторов„ генератор, подклю- о ченный к входу синхронизации цифрового фазовращателя, управляющий вход которого соединен с задатчиком кода, а первый и второй выходы цифрового фазовращателя подключены к другим входам соответственно первого и второго фазовых дискриминаторов, выходы,.SU „„1 088048 которых подключены к первому и второму входам первого сумматора, выход первого сумматора через усилитель подключен к двигателю, кинематически связанному с ротором синусно-косинусного вращающегося трансформатора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены третий и четвертый фазовые дискриминаторы, второй сумматор, пороговый элемент, управляемый делитель частоты и два токоограничивающих элемента, одни выводы которых соединены с общей шиной, другие. выводы соединены с другими выводами статорных обмоток синусно-косинусного вращающегося трансформатора и подключены к одним входам соответственного третьего и четвертого фазовых дискриминаторов, другие входы которых соединены с третьим и четвертым выходами цифрового фазовращателя, а выходы подключены к третьему и четвертому входам первого сумматора, к первому и второму входам второго сумматора, выход второго сумматора через пороговый элемент подключен к управляющему входу управляемого делителя частоты, сигнальный вход управляемого делителя частоты соединен с выходом генератора, а выход подключен к счетчику.

1088048

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах связи ЦВМ с устройствами управления, регистрации и индикации. 5

Известны преобразователи кода в угловое положение вала на основе фазовых следящих систем, содержащие генератор импульсов, делитель частоты, формирователь синусоидального напряжения, синусно»косинусный вращающийся трансформатор, работающий в режиме фазовращателя, фазовый дискриминатор, усилитель, исполнительный двигатель 1 ) и Р23. 15

Однако такие преобразователи обладают значительной функциональной погрешностью преобразования.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению явля- 20 ется преобразователь кода в угловое положение вала, содержащий счетчик, подключенный к формирователю синусоидальных напряжений, выходы которого подключены к одним выводам статорных обмоток синусно-косинусного вращающегося трансформатора, одни выводы роторных обмоток которого соединены с общей шиной, а другие выводы подключены к одним входам соответствен- 30 но первого и второго фазовых дискриминаторов, генератор, подключенный к входу синхронизации цифрового фаэовращателя, управляющий вход которого соединен с задатчиком кода, а пер- 5 вый и второй выходы цифрового фазо" вращателя подключены к другим входам соответственно первого и второго дискриминаторов, выходы которых подключены к первому и второму входам сум - 4б матора, выход сумматора через усилитель подключен к двигателю, кинематически связанному с ротором синус" но-косинусного вращающегося трансформатора, другие выводы статорных 45 обмоток которого соединены с общей шиной, выход генератора подключен к счетчику, выход счетчика подключен к другому входу цифрового фазовращателя (3g.

Недостатком известного преобразователя является погрешность, обуслов.— ленная действием дестабилизирующих факторов, например, изменением параметров элементов во времени л при изменении условий окружающей среды, старением элементов. В известном преобразователе формирователь синусоидальных напряжений и фаэовращатель не охвачены обратной связью.

Под действием дестабилизирующих факторов изменяется фяэовый сдвиг, вносимый формирователем синусоидального напряжения и собственный фазовый сдвиг фаэовращателя, что приводит к появлению погрешности преобразователя.

Цель изобретения - повышение точности преобразователя кода в угловое положение вала путем измерения и компенсации ошибки, возникающей от действия дестабилизирующих факторов на .элементы преобразователя, Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь кода в угловое положение вала, содержащий счетчик, подключенный к формирователю синусоидальных напряжений, выходы которого подключены K одним выводам статорных обмоток синусно-косинусного вращающегося трансформатора, одни выводы роторных обмоток которого соединены с общей шиной, а другие выводы подключены к одним входам соответственно первого и второго фазовых дискриминаторов, генератор, подключенный к входу синхронизации цифрового фазовращателя, управляющий вход которого соединен с задатчиком кода, а первый и второй выходы цифрового фазовращателя подключены к другим входам соответственно первого и второго фазовых дискриминаторов, выходы которых подключены к гервому и второму входам первого сумматора, выход первого сумматора через усилитель подключен к двигателю, кинематически связанному с ротором синусно-косинусного вращающегося трансформатора, введены третий и четвертый фазовые дискриминаторы, второй сумматор, пороговый элемент, управляемый делитель частоты и два токоограничивающих элемента, одни выводы которых соединены с общей шиной, другие выводы соединены с другими выводами статорных обмоток синусно-косинусного вращающегося трансформатора и подключены к одним входам соответственно третьего и четвертого фазовых дискриминаторов, другие входы которых соединены с третьим и четвертым выходами цифрового фаэовращателя, а выходы подключены к третьему и четвертому входам первого сумматора, к первому и второму входам второго сум1088048 . 4 матора, выход второго сумматора че рез пороговый элемент подключен к управляющему входу управляемого делитечя частоты, сигнальный вход управляемого делителя частоты соединен с выходом генератора, а выход подключен к счетчику.

На чертеже представлена схема преобразователя кода в угловое положение вала. lO

Преобразователь содержит генератор 1, выход которого через управляемый делитель 2 частоты, счетчик 3 соединен с формирователем 4 синусоидального напряжения. Управляющий вход управляемого делителя 2 частоты соединен с выходом порогового элемента 5, выходы формирователя 4 синусоидальных напряжений подключены к одним выводам статорных обмоток си- щ нусно-косинусного вращающегося транс- форматора 6, вторые выводы статорных обмоток через токоограничивающие элементы (резисторы) 7 и 8 подсоединены к общей шине. Выход генератора 1 сое-lg динен с входом синхронизации цифровогь фазовращателя 9, на управляющие входы которого поступает информация об угле поворота от задатчика 10 icoда. Выходы цифрового фазовращателя

9 опорные (основной П1 и квадратурный 02 ) и информационные (основной

U3 и квадратурный Ug) соединены с коммутирующими входами фазовых дискриминаторов 11-14. Выходы фазовых дискриминаторов 11 и 12 соединены с входами второго сумматора 15, выходы всех Фазовых дискриминаторов

11-14 - с .входами первого сумматора

16. Выход первого сумматора 16 через усилитель 17 подключен к двигателю

18, кинематически связанному с .вращающимся трансформатором 6.

Преобразователь кода в угловое 45 положение вала работает следующим образом.

Импульсы с выхода генератора импульсов 1 поступают через последовательно соединенные управляемый у» целитель 2 частоты и счетчик 3 на

I вход формирователя 4 синусоидального напряжения. Коэффициент деления управляемого делителя 2 частоты в, зависимости от сигнала на управляю- у щем входе может изменяться в большую и меньшую сторону от номинальной.

Частота импульсов на выходах цифрового фазовращателя 9 постоянна и равна номинальной.

Основное и квадратурное напряжения с выходов формирователя 4 синусоидального напряжения поступают на статорные обмотки синусно-косинусного вращающегося трансформатора 6, последовательно с которыми включены резисторы 7 и 8. Напряжения на резисторах имеют синусоидальную форму и но фазе совпадают с фазами тока в статорных обмотках, т.е. с фазами составляющих магнитного потока. Напря» жения с резисторов 7 и 8 поступают на сигнальные входы фазовых дискриминаторов 11 н 12. На коммутирующие входы этих фазовых дискриминаторов поступают опорные прямоугольные импульсы

U и U>, фазовый сдвиг между которыми 90 . На выходах фазовых дискриминаторов ll и 12 вырабатываются напряжения, величина которых пропорциональна рассогласованию по фазе между токами питания трансформатора 6 и опорными импульсами цифрового фазовращателя 9. Сигналы с вйходов фазовых дискриминаторов 11 и 12 и через сумматор 15 поступают на пороговый элемент 5 и с выхода порогового элемента 5 — на управляющие входы управляемого делителя 2 частоты.

Управляемый делитель 2 частоты, счетчик 3, формирователь 4 синусоидального напряжения, резисторы 7 и 8, фазовые дискриминаторы 11 и

12, сумматор 15 и пороговый элемент

5 образуют систему автоподстройки фаз токов питания трансформатора 6. к фазам импульсов U U2 на опорных выходах цифрового фазовращателя 9.

Система фазовой автоподстройки имеет зону нечувствительности, определяемую уровнями срабатывания порогового элемента 5. В зоне нечувствительности коэффициент передачи управляемого делителя 2 частоты равен номинальному К и подстройки фазы не происходит.

При выходе из зоны нечувствитель- " ности на выходе порогового элемента

5 устанавливается такое управляющее напряжение, при котором коэффициент передачи управляемого делителя частоты равен К вЂ” hK или К + ЬК. В этом случае фаза тока питания трансформатора 6 подстраивается по фазу импульcos с опорного выхода цифрового

1088048 фазовращателя 9 со скоростью, определяемой величиной ЬК.

Выходные напряжения с ротора синусно-косинусного вращающегося трансформатора 6 поступают на сиг- 5 иальные входы фазовых дискриминаторов 13 н )4 на коммутирующие входы этих Фазовых дискриминаторов поступают импулвсы U>, U с выходов цифрово" го Фазовращателя 9. Импульсы U,U . сдвинуты по фазе относительно импульсов )), )): на угол а, определяемый входнйм кодом IО.Напряжения рассогласования с выходов фазовых дискримина.торов 13и 14и напряжения поправок с выходом фазовых дискриминаторов 11 и

12- через сумматор 16, усилитель !7 поступают на двигатель 18, который устанавливает вал синусно-косинусного вращающегося трансформатора 6 в согласованное положение.

1)од действием дестабилизирующих факторов изменяются параметры формирователя 4 синусоидальных напряжений или статорных обмоток синуснокосинусного вращающегося трансформатора 6. В этом случае происходит соответствующее изменение фазы токов, питающих синусно-косинусный вращающийся трансформатор 6, что приводит к изменению напряжения на выходах фазовых дискриминаторов 13 и 14. Опнако это изменение напряжений будет скомпенсировано изменением напряжений на выхоДах фазовых .дискриминаторов 1,1 и 12.

Начальный Фазовый сдвиг, вносимый синусно-косинусным вращающимся трансформатором и Формирователем синусоидальных напряжений, определяет положение нуля преобразователя. В извест« ном преобразователе в пропессе эксплуатации смена элементов в формирователе синусоидального напряжения приводит к изменению нуля преобразователя, что вызывает необходимость .проводить выставку нуля. В предложен ном преобразователе проводить такой операции не требуется, так как с помощью вновь введенных элементов Фазовых дискриминаторов II и 12, сумматора 15, порогового элемента 5 и управляемого делителя 2 частоты производится автоматическая подстройка фазы тока питания синусно-косинусного вращающегося трансформатора 6 к фазе опорных импульсов цифрового фаэовращателя 9. Кроме того, такая под-, стройка автоматически приводит сдвиг фаэ сигналов на входах дискриминаторов 11 и 12, к величине близкой к о

У t

90, что обеспечивает высокую точность компенсации ошибки преобразования в любых условиях эксплуатации.

1088048

Составитель А.Смирнов

Редактор С.Патрушева Техред .И,Асталощ Корректор A.Ильин

Заказ 2678/48 Тираж 569 Подлисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4