Привод с регулируемой скоростью

Привод с регулируемой скоростью

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

пц 56l940

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН M $I

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ ТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) ДOIIO711HTPJIbHOe 1 2BT. CD I+-Bi

1 (51) 1. 1;,ч. С 05D 13, 00 (22) Заявлено 23.06.75 (21) 2148232/24 с присоединением заявки Хе (23) Приоритет

Опубликовано 15.06.77. Бюллетень ЛЪ 22

Дата опубликования описания 12.07.77

N осударственный комите

Саеета Министров СССР па делам изобретений и аткропий (53) УД.,; 62-;-0(0,.".,81

1 1 г

К. Л. Ерошенко и В. А. Янов

Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт технологии машиностроенич (72) Лвторы изобрстспия (71) Заявитель (54) ПРИВОД С РЕГУЛИРУЕМОЙ СКОРОСТЬЮ

Изобретение относится к области автоматического регулирования и может быть использовано в приводах конвейеров, прессов и других механизмов и машин для синхронизации их совместной работы.

Известен привод с регулируемой скоростью (1), содержащий двигатель и элемент сравнения, к первому и второму входам которого подключены соответственно задатчик и датчик скорости, а к выходу через усилитель подключен двигатель. Выходным валом привода является вал двигателя, поэтому вся мощность на выход привода поступает через двигатель, который и осуществляет изменение скорости привода. Двигатель должен быть регулируемым, а его номинальная мощность должна быть равна номинальной мощности привода. Соответствующей выходной мощностью должна обладать и система управления скоростью двигателя. Такой привод сравнительно сложен и дорог.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является привод с регулируемой скоростью (2), содержащий первый двигатель, элемент сравнения, к первому и второму входам которого подключены соответственно задатчик и датчик скорости, а выход элемента сравнения через усилитель соединен с управляющим входом второго двигателя, выходной вал дифференциала механически соединен с исполнительным органом и датчиком скорости.

Недостаток этого привода заключается в том, что нерегулируемый первый двигатель непосредственно соединен со входом дифференциальной передачи и поэтому регулирование скорости привода производится только за счет скорости второго двигателя, вследствие чего мощность последнего должна быть тем больше, чем шире диапазон регулирования скорости привода. Прп широком диапазоне регулирования скорости привода мощность второго двигателя может стать одного порядка с мощностью первого двигателя, что де15 лает такой привод экономически нецелесообразным. Это ограничивает целесообразную ширину диапазона регулирования скорости привода. Кроме того, этот привод обладает невысоким быстродействием вследствие того, 20 что в переходных режимах приращение скорости привода происходит только за счет энергии сравнительно маломощного регулируемого второго двигателя.

Целью изобретения является расширение

25 диапазона регулирования скорости привода и повышение его быстродействия.

Это достигается тем, что в предлагаемый привод дополнительно введены вариатор, редуктор и регулятор передаточного отношения

ЗО вариатора, механически соединенный через

561940

65 редуктор с валом второго двигателя, выход регулятора передаточного отношения вариатора подключен ко входу вариатора, а вал первого двигателя через вариатор механически соединен со вторым входным валом дифференциала.

На чертеже представлена функциональная схемa предлагаемого привода.

На выходном валу 1 дифференциала 2 закреплено его водило 3 с сателлитами 4. Кроме того на вал 1 свободно насажены пустотелые валы 5 и 6 с закрепленными на них шестернями 7 и 8, находящимися в зацеплении с сателлитами 4. На валу 5, являющемся первым входным валом дифференциала 2, закреплено червячное колесо 9, с которым связан червяк 10, образующий с ним самотормозящую пару. Червяк 10 закреплен на валу 11, на котором закреплен также червяк 12, образующий с червячным колесом 13 редуктор 14.

Выходной вал редуктора 14 соединен с регулятором 15, выход которого соединен с управляющим входом вариатора 16. Входной вал вариатора 16 соединен с валом первого двигателя 17, а на выходном валу закреплена шестерня 18, находящаяся в зацеплении с шестерней 19, жестко сидящей на валу 6, являющемся вторым входным валом дифференциала

2. С валом 11 соединен второй двигатель 20, управляющий вход которого через усилитель

21 соединен с выходом элемента 22 сравнения, к первому входу которого подключен задатчик скорости 23, а ко второму входу подключен датчик скорости 24, который с исполнительным органом 25 механически соединен с валом 1.

Привод работает следующим образом.

Первый двигатель 17 включен постоянно, и вал его вращается с постоянной скоростью.

Через вариатор 16 и шестерни 18 и 19 он вращает вал 6 с шестерней 7. Последняя, перекатывая сателлиты 4 по неподвижной в установившемся режиме шестерне 8, вращает водило 3 и вместе с ннм вал 1. От датчика скорости 24 на второй вход элемента сравнения 22 поступает сигнал, соответствующий скорости вращения вала 1, а на первый вход элемента сравнения 22 поступает сигнал от задатчика скорости 23. В установившемся режиме оба сигнала равны, поэтому элемент сравнения 22 выдает нулевой сигнал, и второй двигатель 20 не работает. Вращение валу 11 от вала 1 через сателлиты 4 и шестерню 8 не передается вследствие того, что червячная пара — колесо

9 и червяк 10 — является самотормозящей.

При нарушении равенства между заданной и действительной скоростями нарушается также и равенство между сигналами задатчика

23 и датчика 24 скорости, и на выходе элемента сравнения 22 появляется сигнал соответствующего знака, равный разности сигналов на его входах. Через усилитель 21 этот сигнал воздействует на управляющий вход двигателя 20, который начинает работать, вращая вал 11, червяк 10, червячное колесо

9, вал 5 и шестерню 8. Скорость последней с учетом знака суммируется со скоростью шестерни 7 и соответственно изменяет скорость вала 1. Направление вращения двигателя 20, обусловленное знаком сигнала на выходе элемента сравнения 22, принято таким, чтобы изменение скорости вала 1 происходило в направлении уменьшения разности заданной и действительной скоростей.

При работе двигателя 20 вращение от вала

11 через редуктор 14 передается регулятору

15, который изменяет передаточное отношение вариатора 16. При этом изменяется скорость выходного вала вариатора 16 и соответственно изменяется скорость вала 1 в направлении уменьшения разности заданной и действительной скоростей. По мере уменьшения этой разности уменьшается сигнал на выходе элемента сравнения 22 и уменьшается скорость двигателя 20. При полном равенстве заданной и действительной скоростей вала 1 двигатель

20 останавливается и наступает установившийся режим, при котором заданная скорость вала 1 обеспечивается только вариатором 16.

Использование изобретения позволит осуществлять автоматическое регулирование скорости производственных установок при минимальной мощности регулируемого двигателя.

Например при номинальной мощности привода 10 кВт, номинальная мощность регулируемого двигателя может не превышать 0,1 кВт, независимо от ширины диапазона регулирования скорости, который может достигать величины порядка 1: 5 и более.

Формула изобретения

Привод с регулируемой скоростью, содержащий первый двигатель, элемент сравнения, к первому и второму входам которого подключены соответственно задатчик и датчик скорости, а выход элемента сравнения через усилитель соединен с управляющим входом второго двигателя, выходной вал дифференциала механически соединен с исполнительным органом и датчиком скорости, о т л ичающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования скорости привода и повышения его быстродействия, он содержит вариатор, редуктор и регулятор передаточного отношения вариатора, механически соединенный через редуктор с валом второго двигателя, выход регулятора передаточного отношения вариатора подключен ко входу вариатора, а вал первого двигателя через вариатор механически соединен со вторым входным валом дифференциала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Гандлевский М. М. Силовой следящий привод ГИОП, 1957 г., стр. 72, фиг. 4, 5.

2. Авторское свидетельство СССР Ro 386385, М. Кл. G 05D 13/00. 1973 r.

561940

Составитель А. Лащев

Техред Л. Орлова

Корректор Н. Аук

Редактор Н. Каменская

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1473/11 Изд. № 514 Тираж 1109 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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