Устройство для управления углом поворота вала электродвигателя

Устройство для управления углом поворота вала электродвигателя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С A Н И Е „, В ПВВ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (61) дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.09.75 (21) 2174085/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.09.77. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 06.09.77 (51) М. Кл. 6 05В 11/14

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 62-50(088 8) ло делам изобретений и открытий (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ УГЛОМ ПОВОРОТА ВАЛА

gal F.н TPAI18ИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в автоматических следящих системах при управлении по углу поворота вала электродвигателя.

Известны устройства для управления углом поворота вала электродвигателя, содержащие электродвигатель, соединенный через редуктор с датчиком угла, выход которого соединен с датчиком рассогласования, выход которого подключен к входной обмотке согласующего трансформатора, выходная обмотка которого имеет среднюю точку и подключена ко входам обмотки управления электродвигателем через усилитель мощности (11. Однако оно имеет сложную схему. Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство, содержащее электродвигатель, соединенный через редуктор с датчиком угла, выход которого подключен ко входу датчика рассогласования и демодулятора, выход которого через пороговые элементы подключен к одним входам триггеров управления, выходы которых подключены к входам элемента ИЛИ, выход датчика рассогласования подключен к входам ключей и входной обмотке согласующего трансформатора, выходная обмотка которого и ее средняя точка через усилитель мощности подключены к соединенным между собой общей точкой обмоткам управления элекгоодвигателем, выходы ключей соединены с другими входами триггеров управления (2).

Это известное устройство характеризуется невысоким быстродействием, вызванным тем, что в момент ограничения угла поворота вале электродвигателя происходит полное запира ние усилителя мощности, а возможности тор можения ограничены применением механиче ских упоров для торможения.

Целью изобретения является повышение бы. стродействия. В описываемом устройстве это достигается тем, что в него введены дифференцирующее звено, дополнительные ключи и дополнительный пороговый элемент, выход которого соединен с одними управляющими входами дополнительных ключей, выходы которых . подключены к средней точке согласующего трансформатора, выход элемента ИЛИ подключен к другому управляющему входу первого дополнительного ключа и к последова20 тельно соединенным между собой дпфференцирующему звену и дополнительному пороговому элементу, а общая точка обмоток управления электродвигателем подключена к другому входу второго дополнительного ключа.

25 На чертеже представлена структурная схема описываемого устройства, Электродвигатель 1 соединен через редуктор 2 с датчиком 3 угла, выход которого подключен к входу датчика 4 рассогласования, 30 включающего предварительный усилитель 5, и

572758

20 входу демодулятора 6, выход которого через пороговые элементы 7 и 8 подключен к одним входам триггеров 9 и 10 управления, выходы которых подключены к входам элемента ИЛИ

11. Выход датчика 4 рассогласования подключен к входам ключей 12 и 13 и входной обмотке 14 согласующего трансформатора, выходная обмотка 15 которого и ее средняя точка 16 через усилитель 17 мощности подключены к соединенным между собой общей точкой 18 обмоткам 19 и 20 управления электродвигателем 1. Выходы ключей 12 и 13 подключены к другим входам триггеров 9 и 10 управления, выход элемента ИЛИ 11 подключен к входу первого дополнительного ключа 21 и дифференцирующего звена 22, соединенного с входом дополнительного порогового элемента 23, выход которого подключен к одним входам дополнительных ключей 21 и 24, выходы которых соединены со средней точкой 16 согласующего трансформатора, а общая точка 18 обмоток управления электродвигателем подключена к другому входу второго дополнительного ключа 24.

В исходном состоянии ключ 24 — закрыт, а ключ 21 — открыт, и так как сигнал на выходе элемента ИЛИ 11 отсутствует, усилитель 17 работает в линейном режиме, обеспечивая регулирование скорости электродвигателя 1. Режим ограничения формируется по переменному напряжению, пропорциональному углу поворота вала, которое с датчика 3 угла поступает на вход демодулятора 6.

При выходном напряжении демодулятора 6, превышающем напряжение срабатывания пороговых элементов 7 и 8, срабатывает один из них и снимает сигнал запрета на срабатывание соответствующего триггера 9 или 10. После этого знак выходного напряжения триггера управления меняется на противоположный, так как он срабатывает от выходного сигнала предварительного усилителя 5, прошедшего через попеременно открывающиеся ключи 12 и

13. Сработав, триггер 9 или 10 через элемент

ИЛИ 11 выдает сигнал ограничения на входы ключа 21 и дифференцирующего звена 22.

Продифференцированный сигнал через пороговый элемент 23, уровень срабатывания которого определяет длительность импульса на его выходе, поступает на управляющие входы ключей 21 и 24. Ключ 21 закрывается, а ключ

24 открывается. При этом, через ключ 24 в усилитель 17 мощности поступает напряжение, полностью открывающее выходные транзисторы усилителя мощности, и электродвигатель 1 включается в режим динамического торможения.

Параметры дифференцирующего звена и уровень срабатывания пороговых элементов выбирают из условия существования импульса на выходе порогового элемента 23 в течение времени, необходимого для полной остановки электродвигателя 1.

25 зо

После исчезновения импульса ключ 21 открывается, а ключ 24 закрывается, и выходной сигнал триггеров 9 или 10 через элемент ИЛИ

11 и ключ 21 полностью или частично запирает усилитель 17 мощности.

При изменении фазы напряжения на выходе предварительного усилителя, что соответствует уменьшению управляющего сигнала а (/), сработавший триггер управления возвращается в исходное положение. Электродвигатель начинает вращаться. Когда напряжение с датчика 3 угла становится ниже порога срабатывания, на выходе порогового элемента 7 или 8 появляется сигнал, запрещающий срабатывание триггера 9 или 10 управления.

В момент ограничения пороговым элементом

23 и диффсренцируюшим звеном 22 через один из ключей формируется сигнал в виде импульса, обеспечивающий динамическое торможение двигателя до полной его остановки. Это приводит к минимальным времени и углу поворота двигателя в момент ограничения.

Формула изобретения

Устройство для управления углом поворота вала электродвигателя, содержащее электродвигатель, соединенный через редуктор с датчиком угла, выход которого подключен ко входу датчика рассогласования и демодулятора, выход которого через пороговые элементы подключен к одним входам триггеров управления, выходы которых подключены к входам элемента ИЛИ, выход датчика рассогласования подключен к входам ключей и входной обмотке согласующего трансформатора, выходная обмотка которого и ее средняя точка подключены через усилитель мощности к соединенным между собой общей точкой обмоткам управления электродвигателем, выходы ключей соединены с другими входами триггеров управления, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены дифференцирующее звено, дополнительные ключи и дополнительный пороговый элемент, выход которого соединен с одними управляющими входами дополнительных ключей, выходы которых подключены к средней точке согласующего трансформатора, выход элемента ИЛИ подключен к другому управляющему входу первого дополнительного ключа и к последовательно соединенным между собой дифференцирующему звену и дополнительному пороговому элементу, а общая точка обмоток управления электродвигателем подключена к другому входу второго дополнител ь ного ключ а.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Стародуб К. Я. и др. Синхронные передачи и следящие системы, 1971, с. 245 — 247.

2. Авторское свидетельство Ко 446025. кл. G

05В 11/14, 1974.

572758

Составитель И. Назаркина

Техред М. Семенов

Редактор Л. Тюрина

Корректор Е. Хмелева

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1992/!5 Изд. № 740 Тираж 1109

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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