Обратимая следящая система

Обратимая следящая система

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистические

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1954920 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12. 09. 80 (2l j 2982347/18-24 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Опубликовано 30. 08.82. Бнмлетень. № 32 (Ы)М. Кл.

G 05 В 11/00

В 25 J 13/00

Гоаударстенеый комитет

СССР по деаи иэабретеиий и открытий (53) УДК 625-50 (088.8) Дата онубликовання описания 30.08.82 (72) Авторм изобретения

А. ф. Полянский и В. Ф, Филаретов

Дальневосточный ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. В. В. Куйбышева (7! ) За я в и тел ь (54) ОБРАТИМАЯ СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА

Изобретение относится к системам двустороннего действия и может быть использовано в дистанционно-управля- емых копирующих манипуляторах с активным отражением усилия.

Известна обратимая следящая система, содержащая на задающей стороне широтно-импульсный датчик положения, на исполнительной стороне синхронную, машину, широтно-импульсный датчик по- 1в ложения, а также коммутатор (1) .

Однако эта система не отражает на задающую сторону момент нагрузки, действующей на исполнительной стороне.

Наиболее близким к изобретению является система, содержащая первую трехфазную магнитоэлектрическую машину, ротором связанную с ротором первого магнитомодуляционного датчика угла, обмотка чувствительного элемента 2о которого подключена последовательно через источник опорного напряжения к входам первого выпрямителя, вторую!

1®TED

f трехфазную магнитоэлектрическую машину, ротором связанную с ротором второго магнитомодуляционного датчика угла, имеющего три чувствительных sS)емента, обмотки первого и второго иэ которых подключены последовательно через источник опорного напряжения к входам второго и третьего выпрямителей соответственно, выход первого выпрямителя подключен к входам функционального преобразователя и первого фильтра нижних частот. и через"последовательно соединенные первый сумматор, подключенный вторым входом к выходу второго выпрямителя, и первый усилитель к первым входам первой и второй трехфазных магнитоэлектрических машин, вторые входы которых через последовательно соединенные второй фильтр нижних частот, второй сумматор, вторым входом подключенный к выходу источника эталонного сигнала, первый .широтно-импульсный модулятор

3 95492 и второй усилитель подключены к выходу третьего выпрямителя !2) .

Однако для данной системы характерно то, что в качестве исполнительных элементов могут быть использованы лишь двухфазные магнитоэлектрические машины. С другой стороны, реализуемая в прототипе существенная экономия числа жил кабеля (между задающей и исполнительной сторонами) до- 10 стигается ценой допущения несколько нежелательного, для машин этого типа режима работы — неравенство действующих значений токов в фазных обмотках, в результате которого вектор результирующего магнитного поля описывает не окружность, а эллипс, вызывая пульсации вращающего момента на валах двигателей.

Цель изобретения - расширение функ-г0 циональных возможностей системы.

Эта цель достигается тем, что си.стема содержит последовательно соединенные четвертый выпрямитель, третий фильтр нижних частот, третий сум- 25 матор, второй широтно-импульсный модулятор и третий усилитель, последовательно включенные четвертый усилитель и четвертый сумматор, а также последовательно соединенные пятый усилитель и пятый сумматор, второй вход которого подключен к выходу четвертого усилителя, входом соединенного с выходом первого фильтра нижних частот, выход функционального преобра. зователя подключен к входу пятого усилителя, выход которого соединен с вторым входом четвертого сумматора, обмотка третьего чувствительного элемента подключена последовательно через источник опорного напряжения к входам четвертого выпрямителя, третий вход третьего сумматора соединен с выхо,дом источника опорного сигнала,а выход источника опорного сигнала, а выход

45 третьего усилителя подключен к тре" тьим входам первой и второй трехфазных магнитоэлектрических машин.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемой системы.

Система содержит исполнительную сторону 1, первую трехфазную магнитоэлектрическую машину 2 и ее ротор 3, первый магнитомодуляционный датчик .4 угла, его ротор 5 и его чувствии- 55 тельный эпемент 6 с обмоткои 7, вторую трехфазную магнитоэлектрическую машину 8 и ее ротор 9, второй магни0 4 точувствительный датчик 10 угла, его ротор 11, и его первый, второй и третий чувствительные элементы 1214 соответственно с обмотками 15-17

„p задающую сторону 18, первый, второй, третий и четвертый выпрямители 19-22 соответственно, первый сумматор 23, первый усилитель 24, первый фильтр 25 нижних частот, второй сумматор 26, первый широтно-импульсный модулятор

27, второй усилитель 28, второй фильтр 29 нижних частот, третий сумматор 30, второй широтно-импульсный модулятор 31; третий усилитель 32, третий фильтр 33 нижних частот, четвертый усилитель 34, четвертый сумматор 35, пятый сумматор 36, функциональный преобразователь 37, пятый усилитель 38, источник 39 опорного напряжения, источник 40 эталонного сигнала.

Система работает следующим образом.

При движении системы среднее значение импульсного напряжения снимаемого с обмотки 7 чувствительного элемента 6 первого датчика 4 угла, на выходе первого выпрямителя 19 изменяется по закону Чц„ = 0,5A(1 + cos ж!), где А - амплитуда импульсов питающего напряжения V> ïðÿèoóãoëüíoé формы;

a — угол поворота ротора 5 датчика

4 угла. Средние значения импульсных напряжений, снимаемых с обмоток 1517 соответственно первого, второго и третьего чувствительных элементов 1214 второго датчика 10 угла, изменяются по законам Чу = 0,5A(1 + cos a );

Ч = 0,5A (1 + cos(®y-120 )); Чз5

= 0,5А (1+ cos (Жз + 120 ) соответст-, венно, где М - угол поворота ротора

11 датчика 10 угла.

Импульсное напряжение V с выхода первого выпрямителя 19 подается на вход функционального преобразователя

37 типа (1 + соы) - 5!по на выходе которого напряжение изменяется по

f закону V0, = 0,5A sin g<, а через первый фильтр 25 нижних частот - на вход четвертого усилителя 34. Коэффициент усиления четвертого усилителя

34 равен К вЂ” — cos 120 = -0,5, а напряжение с его выхода, равное 0,5А

cos 120 (1 + cosa ) подается на первые входы первого и второго суммато1 ров 35 и 36. Напряжение Чц„ подается на вход пятого усилителя 38. Коэффи-, циент усиления пятого усилителя 38 формула изобретения

5 9549 равен К = sin 120 О = 0,866, а на2 пряжение с его выхода, равное 0,5А

siп 1.20 sineu, подается на вторые о входы четвертого и пятого сумматоров

35 и 36. Напряжение на выходе четвертого сумматора 35 равно V = 0,5A (aS 120 + 0,5Асоз(о. ц- 120 ) и подается на третий вход второго сумматора.

26. Напряжение на выходе пятого сумо матора 36 равно Vu> = 0,5Acos120 + 1о

+ 0,5Acos(R> + 1200) и подается на третий вход третьего сумматора 30.

Напряжение, подаваемое на вторые входы второго и третьего сумматоров

26 и 30, равно Vz = 0,5A(l-cos120 ).

При согласованном положении ротора 3 первой магнитоэлектрической машины 2 и ротора 9 второй магнитоэлектрической машины 8 A(1,= e,> — — eC . го

Если ротор 9 второй магнитоэлектрической машины 8 повернут на некоторый угол Л относительно ротора 3 первой магнитоэлектрической машины 2, то на выходе первого и второго вь1прямителей 19 и 20 сигналы станут равны

V11, = 0,5A(1 + cosC ) и Ч =. 0,5А

+ соя(М - л )) соответственно, так что на выходе первого сумматора 23 напряжение будет равно V = Vg< — Ч11,=

h ° Ь

= -Asin — sin(et — ) которое че2„ г рез первый усилитель 24 подается на первые обмотки первой 2 и второй Ь магнитоэлектрических машин. На вь1ходе третьего выпрямителя 21 сигнал будет равен Ч = 0,5А(1 + соз(о - 120 + Л)), который через второй фильтр 29 нижних частот подается на первый вход второго сумматора 26, на третий вход которого с выхода четвертого суммато40 ра 35 подается напряжение Vu2 = 0,5А

cos120 + 0,5Асоь(с — 120 ), так что на выходе второго сумматора 26 напряжение равно Чд = Ч вЂ” Чц - Чо

As и — з11п(М,- 120 + †), которое чеЬ Ь

У

45 рез первый широтноимпульсный модулятор 27 и второй усилитель 28 подается на вторые входы первой 2 и второй

8 магнитоэлектрических машин. На выходе четвертого выпрямителя 22 сигнал будет равен Ч = 0,5А (1 + cos

50 (g + 120о + Л ), который через третий фильтр 33 нижних частот подается на первый вход третьего сумматора 30, на третий вход которого с выхода пятого сумматора 36 подается напряжение Vu = 0,5Acos120 + 0,5Асоз(М +

+ 120 ), так что на выходе третьего сумматора 30 напряжение равно Vg =

20 6

= Vg — Vu>- Чо = -Аз1п з1n(Ж+ 120+

+ — ), которое через второй широтноимпульсный модулятор 31 и третий усилитель 32 подается на третьи входы первой 2 и второй 8 магнитоэлектрических машин.

Так как на входах первой магнитоэлектрической машины 2 появилось напряжение, то ее ротор 3 и соединенный с ним ротор 5 первого датчика 4 угла начнут вращаться в сторону умень" шения угла рассогласования Л и будут вращаться до тех пор, пока момент, 1 развиваемый первой магнитоэлектрической машиной 2, не станет равен моменту нагрузки на валу этой машины. В связи с тем, что при этом напряжение, подаваемое на обмотки первой магнитоэлектрической машины 2, подается и на параллельно соединенные с ними соответствующие обмотки второй магнитоэлектрической машины 8, то развиваемый ею момент будет пропорционален моменту, развиваемому первой магнитоэлектрической машиной 2, что и .Gypet ощущать оператор, повернувший ротор

9 второй магнитоэлектрической машины 8.

Применение изобретения позволит за счет обеспечения возможност11 использования трехфазных магнитоэлектрических машин расширить функциональные возможности системы.

Обратимая следящая система, содержащая первую трехфазную магнитоэлоктрическую машину, ротором связанную с ротором первого магнитомодуляционного датчика угла, обмотка чувствительного элемента которого подключена последовательно через источник опорного напряжения к входам первого выпрямителя, вторую трехфазную магнитоэлектрическую машину, ротором .связанную с ротором второго магнитомодуляционного датчика угла, имеющего три чувствительных элемента, обмотки первого и второго из которых подключены последовательно через источник опорного напряжения к входам второго и третьего выпрямителей соответственно, выход первого выпрямителя подключен к входам функционального преобразователя и первого фильтра нижних частот и через последовательно соединенные первый сумматор, подкл1оченный вторым, 7, 954920 8 входом к выходу второго выпрямителя, подключен к выходу четвертого усни первый усилитель к первым входам лителя, входом соединенного с выхопервой и второй трехфазных магнито- дом первого фильтра нижних частот, электрических машин, вторые входы выход функционального преобразовате.которых через последовательно соеди- з ля подключен к входу пятого усилите,ненные второй фильтр нижних частот, ля, выход которого соединен с вторым второй, сумматор, вторым входом под- входом четвертого сумматора, обмотка ключенный к выходу источника эталон- третьего чувствительного элемента ного сигнала, первый широтно-импульс- подключена последовательно через исный модулятор и второй усилитель под- >В точник опорного напряжения к входам ключены к выходу третьего выпрямите- четвертого выпрямителя, третий вход ля, отличающаяся тем, третьего сумматора соединен с вычто, с целью расширения функциональ- ходом источника опорного сигнала, а ных воэможностей системы, она содер- выход третьего усилителя подключен жит последовательно соединенные чет- l5 к третьим входам первой и второй трехвертый выпрямитель., третий фильтр ниж - фазных магнитоэлектрических машин. них частот, третий сумматор, второй Источники информации, широтно-импульсный модулятор и тре- принятые во внимание при экспертизе тий усилитель, последовательно вклю- . 1, Авторское свидетельство СССР ченные четвертый усилитель и четвертый 2î 1 542314, кл. G 08 С 19/38, 1976. сумматор, а также последовательно 2. Авторское свидетельство СССР соединенные пятый усилитель и пя- по заявке У 2768011/18-24, тый сумматор, второй вход которого кл. G 05 В 11/00, 1979 (прототип).