Электромеханический интегратор постоянного тока

Электромеханический интегратор постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О И И С А" -Н-,И.Е"

Союз Соаетских

Социалистимеских

Республик

{((583452

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТВДЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. саид-ву(22) ЗаЯвлено 03.05,76(21) 2358577/18 24 с присоединением заявки №(23) Приоритет (43) Опубликовано 05,12,77, Бюллетень №4 (45) Дата опубликования описания 20 12 77 (51) М. Кл.

506 б 7/18

Гооударстееиный номнтет

Совете Миняотрое СССР оо деном изооретений и открытий (53) УДК 681.335 (088.8) (72) Авторы изобретения

P. Л. Воскобойников, Г. А. Ованесьянц, E. A. Фабрикант и Я. И. Фастовский (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ИНТЕГРАТОР ПОС ОЯННОГО

ТОКА пользовано для интегрирования входных величин, заданных напряжением постоянного тока.

Известны электромеханические интеграторы постоянного тока, в которых для повышения точности интегрирования к валу электродвигателя подключен преобразователь частоты вращения в напряжение (тахогенератор), выходное напряжение которого сравнивается с интегрируемым 1).

Ueab изобретения — повышение надежности и точности работы интегратора - достигается тем, что интегратор содержит у электромагнитный датчик момента, вход ко торого является входом интегратора, преобразователь частоты вращения в момент и датчик угловых перемещений, электрический выход которого подключен ко входу усилит5 тели, а два механических входа кинематически соединены соответственно с датчиком момента и выходным валом преобразователя частоты вращения в момент, подсоединенного входным валом к валу электро2О двигателя, а преобразователь частоты вращения в момент выполнен в виде полого ротора, установленного в воздушном зазоре магнитной системы датчика момента, кроме того датчик угла выполнен s виде группы р5 эпектромагнитных датчиков йапример цатчиТахогенераторы в таких интеграторах могут быть контактными или бесконтактными. Первые обладают высокой ли нейностью выходного напряжения от частоты вращения, но низкой надежностью из-за коллектора и щеток. Вторые обладают высокой надежностью, но низкой точностью.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является электромеханический интегратор постоянного тока, содержащий электродвигатель, обмотка управ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть испения которого соединена с выходом ye%« лителя (2).

Недостатками такого интегратора являются низкие надежность и точность интег

5 грирования.

583452 ков Холла, расположенных в воздушном зазоре магнитной системы датчика момента.

На фиг. 1 изображена структурная схема интегратора; на фиг, 2 - пример конструктивного исполнения электромеханического узла интегратора, В интеграторе имеется вход 1 электромагнитного датчика 2 момента, датчик 3 угла, преобразователь 4 частоты вращения и момент, электродвигатель 5 и усилитель

l0

Датчик 2 момента, датчик 3. угла,пре.образователь 4 частоты вращения в момент кинематически связаны друг с другом, при этом вход 1 интегратора подключен ко вхо» ду датчика 2 момента, выход датчика 3 yr ла - ко входу усилителя 6, а преобразова— тель 4 частоты вращения в момент соеди.нен с валом электродвигателя 5.

Датчик 2 момента. содержит магнитнук систему статора с обмоткой управления и ротор и виде постоянного магнита.

Преобразователь 4 частоты вращения в момент имеет магнитную систему, в вод душном зазоре которой между поворотной частью в виде постоянного магнита и статором размещен полый немагнитный ротор, соединенный с вращающимся валом электродвигателя 5, 30

Датчик 3 угла может быть любого типа, но обязательно бесконтактный, в частности, он может быть выполнен в виде ротора. из постоянного магнита и статора с преобразователями магнитного потока в напряжение (например, датчиками Холла или магни торезисторами).

Элементы интегратора могут быть объединены в один конструктивный узел (фиг. 2) в котором на статоре 7 расположена об- 40 мотка 8 управления датчика момента 2 и датчики 9 Холла датчика 3 угла. В воздуш ном зазоре узла размещен немагнитный ротор 10 преобразоьателя 4, а поворотная часть 11 выполнена в виде постоянного магнита.

Интегратор работает следующим образом.

Напряжение постоянного тока поступает в обмотку 8 управления датчика 2 момента.

Поворотная часть 11 приходит в движение и изменяет напряжение на выходах датчика 3 угла и усилителя 6. Вал 12 электродвигателя 5 изменяет частоту вращения таким образом, чтобы тормозной момент преобразователя 4 скомпенсировал момент 55 вращения датчика момента 2. При этом поворотЫ.я часть 11 датчика 3 угла остановите i в таком положении, чтобы развиваемое на выходе усилителя 6 напря.жение было достаточно для поддержания 60

J требуемой частоты вращения и обеспечения равенства моментов.

В результате статическая ошибка интегратора в установившемся режиме будет равна нулю. При нулевой статической ошибке точность интегратора определяется линейностью характеристик датчика 2 момента и преобразователя 4. Преобразования напряжение-момент и частота вращения-момент производятся с высокой линейностью, обусловленной принципом работы датчика 2 момента и преобразователя 4.

Таким образом, в интеграторе частота вращения электродвигателя 5 оказывается пропорциональной с высокой степенью точI. ности напряжению постоянного тока задатчика, а угол поворота - интегралу от него.

По сравнению с известным интегратбр имеет более высокие точность и надежность, что обусловлено высокой линейностью преобразований напряжение-момент и частота вращения-момент, а также наличием бесконтактности используемых в интеграторе электромеханических элементов.

Формула изобретения

1. Электромеханический интегратор постоянного тока, содержащий электродвигатель, обмотка управления которого соединена с выходом усилителя, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности и точности работы интегратора, он содержит электромагнитный датчик момента, вход которого является входом интегратора, преобразователь частоты вращения в момент и датчик угла, электрический выход которого подключен ко входу усилителя, а два механических входа кинематически соединены соответственно с датчиком момента и выходным валом преобразователя частоты вращения в момент, подсоединенного входным валом к валу электродвигателя. о

2. Интегратор ao n. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в нем преобразователь частоты вращения в момент выполнен в виде полого ротора, установленного в воздушном зазоре магнитной системы датчика момента.

3. Интегратор nc nn, 1 и 2, о т л и-ч а ю шийся тем, что в нем датчик угла выполнен в виде группы алектромаг583452

Составитель И. Маслов

Техред А. Богдан Корректор - С. Шекмар

Редактор И. Марховская

Заказ 4896/55 Тираж 818 Подписное

GHHHHH Государственного комитета Совета Министров СССР

I по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж»35, Раушская наб., д. 4/5.Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 нитных датчиков, например, датчиков

Холла, расположенных в воздушном зазоре магнитной системы датчика момента, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1, Авторское свидетельство СССР

No 141645, кл. 6 06 6 7/18, 1960.

2. Справочная книга по технике автоматического регулирования под ред, Дж,Дж. Траксепа, ГЭИ, 1962., с. 278.