Устройство для ограничения угла поворота вала

Устройство для ограничения угла поворота вала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ нц 574699

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.09.74 (21) 2060423, 18-24 (5l) М. 1хл G 05В 11/14 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений н отнрытнй (23) Приоритет

Опубликовано 30.09.77. Бюллетень № 36

Дата опубликования описания 27,09.77 (53) УДК 62-50(088.8) (72) Авторы изобретения Г. Г. Палиенко, А. Ю. Дворниченко, В. Г. Сюрха и Ю. А. Даниленко (71) Заявитель

ФЙ1,.: "",,)РАЯ (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА

Изобретение относится к автоматике и может быть применено в системах автоматического управления.

Известны следящие системы с ограниченным углом поворота исполнительной . оси (1, 2), Из известных устройств для ограничения угла поворота вала наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее ключи, пороговый элемент, предварительный усилитель, к входу которого подключен выход элемента сравнения, первый и второй входы которого соединены соответственно с входом устройства и с выходом датчика угла, усилитель мощности, выходом подключенный к двигателю, вал которого через редуктор механически соединен с датчиком угла и датчиком скорости (2).

Однако это устройство имеет недостатки, такие как функциональная сложность, возможность ложного срабатывания спусковых схем при сильном уровне помех, а также неизбежность асимметрии в работе пороговых устройств и особенно спусковых схем первого и второго канала, что обусловливает низкую надежность устройства.

Цель изобретения — повышение надежности устройства.

Это достигается тем, что в известное устройство для ограничения угла поворота вала дополнительно введены выпрямитель, фильтр и сумматор, выход которого через последовательно соединенные выпрямитель, фильтр, пороговый элемент подключен к первым входам ,ключей, выходами соединенных с входом усилителя мощности, вторые входы ключей подключены соответственно к выходам предварительного усилителя и датчика скорости, а к первому и второму входам сумматора подсоI0 единены соответственно выходы датчика угла и предварительного усилителя.

Функциональная схема устройства приведена на фиг. 1; временные диаграммы, иллюстрирующие работу устройства,— на фиг. 2, 15 а — д.

Устройство содержит (фиг. 1) элемент 1 сравнения, предварительный усилитель 2, сумматор 3, выпрямитель 4, фильтр 5, ключ б, усилитель 7 мощности, пороговый элемент 8, 20 двигатель 9, редуктор 10, датчик 11 угла, ключ 12 и датчик 13 скорости.

На фиг. 2 обозначены: U„,„— напряжение на выходе датчика угла; Ь,ш — напряжение рассогласования (ошибки) на выходе пред25 варительного усилителя; U4, — напряжение на выходе сглаживающего фильтра; Unarm — напряжение на выходе порогового устройства;

U„> напряжение датчика скорости.

Устройство работает следующим образом.

30 Пока система находится в пределах данно574699

ro угла, напряжения на выводах сумматора 3, выпрямителя 4, фильтра 5 не превышают порогового значения. Пороговый элемент 8 выдает потенциал, поддерживающий ключ 6 в открытом, а ключ 12 в закрытом состоянии, При этом фазы напряжений на выходах сумматора 3 совпадают (фиг. 2). Величина суммируемого напряжения с выхода предварительного усилителя выбрана значительно меньшей, чем напряжение датчика 11 угла, вследствие этого величины напряжений на выходах сумматора, выпрямителя и фильтра определяются напряжением датчика угла.

Когда вал датчика 11 достигает заданного угла, напряжения на выходе сумматора 3 и, следовательно, на выходе порогового элемента 8 достигают порогового значения, срабатывает пороговый элемент и выдает потенциал, закрывающий ключ 6 и открывающий ключ

12. Напряжение рассогласования с усилителя

7 мощности снимается, а вместо него подается напряжение с выхода датчика 13 скорости.

Это напряжение включено в противофазе по отношению к напряжению рассогласования и тормозит двигатель 9. С замедлением скорости двигателя до нуля соответственно уменьшается до нуля тормозящее напряжение (фиг. 2, д).

После остановки двигателя сигнал рассогласования на выходе предварительного усилителя 2 возрастает до напряжения насыщения (предел линейной зоны усилителя, фиг. 2, б) и затем поддерживается постоянным. Усилитель 7 мощности и двигатель 9 отключаются от предварительного усилителя 2 до тех пор, пока не поменяется фаза напряжения на выходе предварительного усилителя. При смене фазы напряжение на выходе сумматора 3 вместо суммарного становится разностпым, т. е. меньшим от предыдущего значения на величину 2U, . Напряжение на выходе фильтра

5 оказывается меньшим порогового значения (фиг. 2, в). Пороговый элемент 8 возвращается в первоначальное положение. закрывает ключ 12 и открывает ключ 6, Двигатель 9 начинает вращаться в сторону, противоположную первоначальной, а напряжение на выходе датчика 11 угла уменьшаться. При достиженин противоположной граници заданного угла поворота устройство срабатывает аналогичноо.

Для снижения влияния меняющегося сигнала рассогласования на ограничиваемый угол (при резких скачках входного воздействия) необходимо соотношение суммируемых напряжений Uoø/ /датч Выбирать минимальным. Однако это соотношенис должно быть достаточным для надежного срабатывания порогового устройства при смене фазы напряжения UÄ .

В отличие от известных устройств прсдложеннос значительно проще и надежнее, так как оно не содержит демодулятора, спуско15 вых схем, одного порогового устройства, схемы сопряжения, одного ключа.

Формула изобретения

20 Устройство для ограничения угла поворота вала, содержащее ключи, пороговый элемент, предварительный усилитель, к входу которого подключен выход элемента сравнения, первый и второй входы которого соединены соот25 ветственно с входом устройства и с выходом датчика угла, усилитель мощности, выход которого подключен к двигателю, вал которого через редуктор механически соединен с датчиком угла и датчиком скорости, о тл и ч а ю30 щеес я тем, что, с целью повышения надежности устройства, оно содержит выпрямитель, фильтр и сумматор, выход которого через последовательно соединенные выпрямитель, фильтр, пороговый элемент подключен к пср35 вым входам ключей, выходы которых соединсны с входом усилителя мощности, вторыс входы ключей подключены соответственно к выходам предварительного усилителя и датчика скорости, а к первому и второму вхо40 дам сумматора подключены соотвстственно выходы датчика угла и предварительного усилителя.

Источники информации, принятыс во внимание при экспертизе

45 1. Лвторское свидетельство СССР ¹ 304551, кл. G 05В 11/14, 1970.

2. Лвторское свидетельство СССР ¹446025, кл. G 05В 11/14, 1973.

574699

Редактор И. Грузова

Корректор Л. Котова

Заказ 2134/4 Изд. ¹ 795 Тираж 1109

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Ур

5ор д

Составитель А. Лащев

Тсхрсд М. Семенов