Двухдвигательный следящий электропривод

Двухдвигательный следящий электропривод

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

" I 479085

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 21.09.73 (21) 1961689/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 30.07,75. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 09.03.76 (51) М, Кл. 6 05b 11/26

Гасударственный комитет

Савета Министрав СССР па делам изабретений и аткрытий (53) УДК 62.50(088.8) (72) Авторы изобретения

Б. В. Новоселов, А. А. Кобзев, P. М. Трахтенберг и Б. А. Староверов (71) Заявитель (54) ДВУХКАНАЛЬНЫЙ СЛЕДЯЩИЙ

ЭЛ ЕКТРО П P И ВОД в 1 н2 а з =

1

Изобретение относится к области регулируемых электроприводов и может найти применение в испытательных машинах, астрономических приборах, металлорежущих станках и других механизмах, где требуется регулирование скорости и угла поворота выходного вала электропривода с высокой точностью.

Известен двухканальный следящий электропривод, содержащий кварцевый генератор, задающее устройство, первый и второй каналы стабилизации скорости, каждый из которых включает в себя делитель частоты, выход которого через астатический регулятор скорости подключен к входу двигателя, а вход — к выходу кварцевого генератора, и частотный датчик скорости на валу двигателя, выход частотного датчика скорости связан с входом астатического регулятора скорости, и механический дифференциал, выходной вал которого подключен к нагрузке, а входные валы — к валам двигателей каналов стабилизации скорости. При встречном вращении двигателей скорость выходного вала где о — скорость первого двигателя; ю — — скорость второго двигателя; — передаточный коэффициент редуктора.

В этом электроприводе благодаря применению частотного задающего устройства— кварцевого генератора, делителей частоты, частотных датчиков и астатических регуляторов, 5 которые регулируют скорость двигателей в функции фазового рассогласования частот задающего устройства и частотного датчика, точность скорости вращения двигателей определяется только нестабильностью частоты

10 кварцевого генератора. Регулирование скорости выходного вала дифференциала производится путем изменения коэффициента деления делителя одного из каналов управления вручную или с помощью ЦВМ. Такой электропривод может работать в следящем режиме. Угол поворота выходного вала дифференциала согласно выражению (1) равен

t 1 / t сивых=) аФ = а <а — 03gdt (2) о о

Подавая соответствующие команды с

ЦВМ, можно производить отработку заданно25 го угла с заданной скоростью. По окончании отработки угла должна подаваться такая команда, чтобы co =G)g, и ое=О.

Однако такой следящий электропривод имеет малую точность при изменении нагруззп ки, так как он точно отрабатывает лишь уп479085

Зо

e,Zq а,, 2п л (3) 55

3 равлиощпй сигнал, а ошибки угла поворота, вызванные изменением момента нагрузочного механизма, не отрабатываются электроприводом.

Замыкание электропривода по выходному валу не всегда оправдано, так как это приводит к значительному усложнению системы регулирования и требует дополнительного датчика угла поворота.

Цель изобретения — повышение точности привода.

Это достигается тем, что в предлагаемый привод введены устройство сравнения частот и реверсивный счетчик, причем входы устройства сравнения частот подключены к выходам частотных датчиков скорости, а выходы — к входам реверсивного счетчика, выход которого связан с вторым входом делителя частоты первого канала стабилизации скорости, а вход — с выходом задающего устройства.

На фиг. 1 показана блок-схема следящего электропривода; на фиг. 2 приведены временные диаграммы его работы.

Электропривод содержит кварцевый генератор 1, первый и второй каналы 2 и 3 стабилизации скорости, состоящие из делителей

4 частоты, астатических регуляторов 5 скорости, двигатель 6 частотного датчика 7 скорости. Кроме того, электропривод содержит механический дифференциал 8, нагрузку 9, устройство 10 сравнения частот, реверсивный счетчик 11 и задающее устройство 12.

Электропривод работает следующим образом.

Опорная скорость задается на оба идентичных канала стабилизации скорости кварцевым генератором. Скорость каждого канала пропорциональна частоте на выходе делителя частоты. Валы двигателей вращаются встречно; скорость вала нагрузки определяется выражением (1), а угол поворота определяется выражением (2). Частота на выходе датчиков скорости каналов пропорциональна скорости (0 вращения двигателей и числу Z меток на статоре и роторе датчиков и определяется выражениями

В устройстве сравнения частот происходит определение разности частот, поступающих с датчиков 7, которая пропорциональна углу поворота выходного вала привода. Это следует из выражений (2) и (3). Подставляя выражение (3) в выражение (2) и заменяя интеграл на сумму, получаем

<.х= . Zf> — Х/р — — . Z(fi — fz), (4) При чередовании импульсов частот fi и f> на выходе устройства сравнения частот импульсы отсутствуют. С приходом подряд двух импульсов частоты f> на первом выходе появляется импульс, что свидетельствует о том, ч10 вал перкого двпга геля повернулся па угол

2л

Ар

Z (5) больший, чем вал второго двигателя. Соответственно выходной вал поворачивается в этом случае на 7з (6)

Z. l

Приход подряд импульсов частоты fq свидетельствует о большем повороте вала второго двигателя на ту же величину, и соответственно повороте выходного вала на угол, определяемый выражением (6), в противоположную сторону. Точность определения угла поворота зависит от числа импульсов, выдаваемых частотными датчиками за один оборот. (Например, при Z=360.60=21600 точность из1 мерения составляет Лср < угл. мин). В

2i реверсивном счетчике 11 осуществляется сравнение заданного значения угла поворота с углом поворота выходного вала. Требуемый угол поворота нагрузки 9 формируется в задающем устройстве 12 в виде параллельного кода и вводится в реверсивный счетчик 11.

Задающее устройство может управляться вручную или автоматически. В частности, в качестве задающего устройства может использоваться ЦВМ.

В зависимости от того, по первому или второму выходу устройства сравнения частот

10 на входы реверсивного счетчика 11 поступают импульсы, производится вычитание или сложение параллельного кода задания и последовательного кода с устройства сравнения частот и таким образом определяется рассогласование между заданным и истинным углами поворота выходного вала. Цифровым сигналом рассогласования с реверсивного счетчика управляется скорость двигателя канала 2 путем изменения коэффициента делителя 4 канала его стабилизации таким образом, чтобы ликвидировать угловое рассогласование. Следовательно, осуществляется отрицательная обратная связь по углу.

При отработке больших угловых рассогласовапий двигатели могут вращаться в одну сторону. В этом случае в устройстве 10 частоты с датчиков должны складываться, что технически осуществляется также просто.

Таким образом, предлагаемый двухканальный электропривод обеспечивает работу в режиме слежения с высокой точностью, может работать как в режиме позиционирования, так и в синхронно-следящем режиме, т. е, создает синхронное и синфазное вращение выходного вала, имеет относительно простую конструкцию из-за отсутствия датчика на выходном валу, характеризуется отсутствием режимов пуска и останова двигателей.

479085

Предмсг изобретсппя фиг1 а) 4 б) У г) т

Составитель 3. Маркова

Техред А, Камышникова

Редактор Т. Рыбалова

Корректор А. Степанова

Заказ 7689 Изд. 1655 Тираж 869 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

МОТ, Загорский филиал

Двухканальный следящий электропривод, содержащий кварцевый генератор, задающее устройство, первый и второй каналы стабилизации скорости, каждый из которых включает в себя делитель частоты, выход которого через астатический регулятор скорости подключен к входу двигателя, а вход — к выходу кварцевого генератора, и расположенный па валу двигателя частотный датчик скорости, выход которого связан с входом астатического регулятора скорости, а также содержит механический дифференциал, выходной вал которого подключен к нагрузке, и входные валы — к валам двигателей каналов стабилизации скорости, отличающийся тем, что, с целью повышения точности обработки угла, электропривод содержит реверсивный счетчик и устройство сравнения частот, причем входы устройства сравнения частот подключены к выходам частотных датчиков скорости, а выходы — к входам реверсивного счетчика, выход которого связан с вторым входом делителя частоты первого канала стабилизации скорости, а вход — с выходом задающего устройства.