Устройство для синхронизации приводов

Устройство для синхронизации приводов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП КСАН ИВ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОУСКОМУ СВИДИВЛЬСТВУ (6!) Дополнительное í авт. саид-ву (22) Заявлено 20.01.76 (2!). 231 7221/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.06.78,Бюллетень № 21 (45) Дата опубликования описания 05.05.78

Союз Сееевеввня

Реса убянн (1!) 610072

2 (5!) М. Кл.

Cj 05)313/64

Гевудврвтвеиима ввкятвт

Сваатв Мииевтрвв СССР

se деизм извбрвтвввв и втирытвй (53) УДК 62.631.6 (088.8) (72) Автор изобретения

Г.,И, Овчаренко (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИНХРОНИЗА IlHH

ПРИВОЦОВ!

Изобретение относится к области автоматики.

Известны регупяторы соотношения скоростей, содержащие генератор импульсов, усилитепь, преобразователи угол-код и депитепь частоты(1 (.

В таких регуляторах регулируемый пара; метр (скорость вращения регулируемого привода) и задающее воздействие представ лены в виде частот следования импупьсор и сравнение этих вепичин осуществляется с помощью цифровых ипи цифро-анапоговых блоков сравнени,содержащих цифровой интегратор.

l5

Наличие в регуляторах цифровых интеграторов, не имеющих дрейфа, обеспечивает нулевую установившуюся ошибку по скорости и соответственно постоянное угловое (фазовое) соотношение положения валов, 20

Однако они не обеспечивают угпового синхрониэма вращения отдельных, наперед заданных, точек валов, т. е. синфазного вращения, так как они не содержат элементов для выявления этих точек и не могут опредепить угловое рассогласование между ними и реагировать на него.

Наиболее бпиэким техническим решением к изобретению является. устройство, содержащее генератор импульсов, подключенный к делителю частоты, усилитель, вход которого подключен к блоку сравнения, а выходк ведомому приводу, и преобразователи угол. код Г23.

При правипьном расчете блока сравнени и нормапьном режиме работы он не насыщается и, следовательно, относительное угловое положение валов двигателей (фазовое соотношение), установившееся после выхода

H& нормальны»й режим синхронизации скоростей; не изменяется в процессе работы более,чем наЙ сс, где V — объем цифрового интеграl тора в единицах,dc»вес одного импульса преобразователей угол-код в угломерных единицах. Однако это свойство регуляторов соотношения скоростей и астатически" ре гуляторов скоростей многодвигательного привода нельзя использовать е известных устройствах для синхронизации угловых положений (синфазного вращения) валов

610072 и соответственно приводимых ими в движение рабочих органов по следующим причинам: абсолютное значение величин угпов (фаэ) ведущего и ведомого двигателей, вошедших в такой сийхронизм по угпу" не

) 5 опредепено, т. е. синхронно с нулевой отметкой ведущего вала может вращаться

"произвопьная отметка вала ведомого двигатепя. При спучайных, не предусмотренных по величине возмущающих воздействиях на такую систему ипи сбоях аппаратуры возможно насыщение схем сравнения, в результате чего после возвращения на нормальный режим в синхрониэм с нулевой" отметкой ведущего вала входит уже другая произвопь- 5

r ная отметка, т. е. первоначальное относитепьное угловое положение валов изменяется, хотя это новое значение и сохраняется.

Цепью изобретения является повышение точности работьг устройства. ?0

Поставленная цепь достигается тем, что устройство содержит реверсивные счетчики, коммутат.ор, первый и второй датчики положения ведущего привода, импупьсный датчик положения ведомого привода, фазовый дискриминатор, Входы поспеднего подкпючены к датчикам приводов и к одному из преобразователей угол-код, а выход соединен с одним из входов коммутатора, два других входа которого подключены к выходам гене- ЗО ратора импупьсов и делителя частоты, а выхолы.- к входам реверсивных счетчиков.

Входы этих счетчиков подключены к выходам преобразоватепей угол-код, а выходы ко второму входу блока сравнения..

На чертеже представлена структурная схема устройства для синхронизации ведущего и ведомого приводов.

Устройство содержит преобразователь 1 угол-код задающего устройства (ведущего привода). Первый 2 и второй 3 датчики положения ведущего привода, датчик попс жения 4 ведомого привода, преобразоватепь

5 угол-код ведомого привода; усилитель

4ощности 6, фазовый дискриминатор 7, гене45 ратор импупьсов 8, депитепь частоты 9, коммутатор 10, реверсивные счетчики 11 и 12, блок сравнения 13 и ведомый привод

14.

Устройство работает следующим образом.

Фазовый дискриминатор 7 определяет знак угла рассогпасования (ф ) на основании сигналов, поступающих от датчиков 2-4 55 и величину рассогпасования /3 О, ф ((7, f5>+ где ip - расчетная вепичина угла, определяемая из условия максимального быстродействия при вхождении в угловой синхронизм) на основании сигналов от датчиков 2-4 и

60 преобразоватепя 5.

Искусственное изменение (беэ изменения задающей частоты преобразователя 1) кода бнока сравнения 1 3 вводит в систему регупирования возмущение, выраженное в заведомо капиброванном значении угла, равном "весу импупьса преобразовагелей угол-код" и поэтому отработка этого возмущения прелставляет изменение скорости ведомого при-, вода, интеграп которого равен ос . Если код бпока сравнения искусственно. увеличить на 1, то это увепичение; пройдя через усилитепь мощности 6, повысит напряжение на входе привода 14 и соответственно его скорость. Поскольку частота преобразователя 1 не меняется, то система допжна отработать это возмущение вернув бпок сравнения 13 и соответственно напряжение на двигателе в первоначальное состояние. 3то может произойти топько в реэупьтате того, что по вычитающему входу бпока сравнения 13 от преобраэоватепя 5 угол-код привода 14 пройдет за какое-то время на один импульс больше, чем от преобразователя. 1, т. е. если вап привода

14 и соответственно его преобраэоватепь

5 повернутся за это время на угоп больший, чем угоп поворота вала ведущего, привода.

Соответственно искусственное уменьшение кода блока сравнения 13 на 1 приводит к тому, что врезудьтате отработки этого

"возмущения" вап привода 14 повернется на угол oG меньший,чем угоп поворота вапа преобразоватепя 1.

Реверсивное изменение кода бпока сравнения 1 3 можно произвести за счет искусственного калиброванного изменения его входных величин: частот (периодов) импупьсных последовательностей от преобразователей

1и5.

При несинфазном вращении валов приводов дискриминатор 7 определяет знак рассогласования (отстает ипи опережает вап пРивода 14) и его величинУ(/5й Рг//5>г ). B зависимости от знака угла рассогласования дискриминатор 7 вырабатывает сигнал, который заставляет коммутатор 10 подкпючаться по выходу либо к выходу вычитаемого" счетчика 11, либо к выходу вычитае-. мого" счетчика 12. В зависимости от вепичины угпа/3 А> или/3p tp дискриминатор 7 вырабатывает сигнап, xoi орый заставляет коммутатор 10 подключать на эти входы счетчиков 11 и 12 частоту либо с делителя 9 (низкую), пибо с генератора импульсов 8 (6onee высокую).

Если вращающийся вап привода 14 опережает абсолютное значение угпа опережения Ъйг то коммутатор 10 по команде детектора 7 попключается к входу вычитаемогЬ счетчика 11 и подает на него частоту

610072

ЦНИИПИ Заказ 3008/36 Тираж 1033 Подписное

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 с депитепя 9, в при/3 >g-частоту с генератора 8.

В результате уменьшается значение кода интегратрра блока сравнения 1 3 и соответственно напряжение на приводе 14, 5 что приводит к его подтормаживанию.

При синфазном вращении валов ведущего и ведомого приводов импульсы датчиков

2 и 4 совпадают во времени и дискриминатор 7 определяет, что угол рассогласования,, вращения валов приводов не превышает заданной вепичииы. В этом случае выходной сигнал дискриминатора 7 не разрешает прохожденияЧерез коммутатор импупьсов от генератора 8 и депитепя 9 нв входы вычитае- 5 мого счетчиков 11 и 12. Последовательности импульсов преобрвзоватепей 1 и 5 проходят через счетчики 11 и 1 2 без частотных искажений (коэфициент пересчета равен 1). Фиксируемый интегратором 20 бпока сравнения 1 3 интеграл .разности периодов входных последовательностей импупЬсов через усилитель в виде напряжения поступает на привод 14, поддерживая его скорость равной скорости ведущего привода 25 и обеспечивая тем самым прохождение равных углов валами обоих приводов за один. и тот же промежуток времени.

Измеряя и реагируя описанным выше способом на угловое рассогпасование вращающих- ЗО ся валов, предлагаемое устройство обеспечивает синфазное вращение (угловой синхронизм) вапов ведущего и ведомого привода.

При, этом точность работы устройства повышается. Устройство может быть испопьзо- 35 вано в качестве системы электронного вала и редуктора.

Форму па изобретени я

Устройство дпя синхронизации приводов, содержащее генератор импульсов, подключенный к делителю частоты, усипитепь, вход которого подкпючен к блоку сравнения, в выход — к ведомому приводу, преобразователи угоп-. код, о т и и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности работы,оно содержит реверсивные счетчики коммутатор, первый и второй датчики положения ведущего привода, импульсный да чик положения ведомого привода, фазовый дискриминатор, входы которого подключены к датчикам приводов и преобразоватепю

"угоп-код, а выход соединен с одним из входов коммутатора, два других входа которого подключены к выходам генератора импупьсов и депителячастоты, авыходы — к . l входам реверсивных счетчиков, входы кото рых подкпючены к выходам преобразоватепей угол-код, а выходы — ко второму входу блока сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;

1. Богород. и др. Цифровые Ре гулят о ра и измеритепи скорости. М., Энергия", 196 с. 25-27.

2. Авторское свидетельство %239666 кп. 06 9/08, 21.01.69.