Электромашинный усилитель
Иллюстрации
Реферат
Союз Советскик
Соцнапнстичесиик
Ресаубп
ОП ИСАНИЕ
ИЗО6РЕТЕ Н ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Н 02 К 47/14
H 02 К 7/112
ЗЬеударстееньй комитет
СССР яе двлзм кзебрвтеикк н юткрытнй
Опубликовано 15. 11. 82. Бюллетень p@ 42
Дата опубликования описания 1 5 . 1 1 . 82 (53) Уд К 621. 13 (088. 8) (72) Автор изобретения
А. Я. Бакст нл гбнтн 1 ." н ",, ;,, : "
rj V 5)i HU тЕ".в (73) Заявитель (54 ) ЗЛЕКТРОМАШИННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ мент j l j.
1а
Изобретение относится к электромашиностроению, а именно к электромашинным усилителям автоматизированных приводов, и может найти применение в инерционном приводе при импуль5 сном управлении их режимами работы.
Известны электромашинные усилители, содержащие электрическую машину постоянного тока и управляющий элеНедостатком данного устройства является большой уровень пульсации выходного напряжения при пульсирующем сигнале управления на его входе.
В инерционном приводе, который получает питание с выхода указанного устройства могут возникнуть большие динамические нагрузки, которые уменьшают надежность работы привода. ра
Наиболее близок к предлагаемому электромагнитный усилитель, содержащий двигатель-генераторный агрегат и управляющий элемент $ 2j.
Однако усилитель имеет высокий уровень пульсации выходного напряжения при дискретном входном сигнале.
Цель изобретения - уменьшение пульсаций выходного напряжения.
Поставленная цель достигается тем, что управляющий элемент содержит управляющий электродвигатель постоянного тока и фрикционный механизм бесступенчатого изменения передаточного отношения, связанный с основными электродвигателем и генератором, механизм бесступенчатого изменения передаточного отношения выполнен в виде полого вала с гайкой,находящегося в сопряжении с ходовым винтом, который жестко соединен с валом, на котором расположен фрикционный ролик и телескопическая ось, находящаяся в сопряжении с ва лом генератора, на валу двигателя установлен фрикционный диск, торцовая поверхность которого размещена с возможностью контакта с цилиндри4 еых = k a @gal g, двигатеUex
R К Ф
3 97451 ческой поверхностью ролика, при этом ось вращения ролика перпендикулярна оси вращения фрикционного диска.
На чертеже. изображена принципиальная схема электромашинного усилите- s ля.
Электромашинный усилитель содержит электродвигатель постоянного тока 1 с валом 2 и параллельно включенной обмоткой возбуждения 3, генератор 10 постоянного тока 4 с валом 5 и независимой обмоткой возбуждения 6, маломощный электродвигатель постоянного тока 7 с валом 8 и независимой обмоткой возбуждения 9, полый вал
10 с гайкой 11, вал 12 с ходовым винтом 13 и роликом !4 и фрикционный диск 15.
Полый вал 10 глухо соединен с валом 8 электродвигателя 7, ходовой 20 винт 13 взаимодействует с гайкой 11, при этом свободный конец винта 13 размещается внутри полого вала 10.
Вал 12 с роликом 14 телескопически связан с валом 5 генератора 4. фрик- 2S ционный диск 15 установлен на валу
2 электродвигателя 1 и поджат к ролику 14.
Электромашинный усилитель работает следуюцим образом. О
На электродвигатель lp обмотки возбуждения 6 и 9 подается постоянное напряжение.
Входной дискретный сигнал подается на якорь электродвигателя 7, а плавно изменяющийся выходной сигнал снимается с якоря генератора 4.
При отсутствии входного сигнала вал 12 неподвижен, ролик 14 располо, жен в центре фрикционного риска 15. 0
Это достигается благодаря соответствующему > направлению вращения электродвигателя 1 и направлению винтовой линии ходового винта 13.
При подаче входного сигнала ц на электродвигатель 7 его якорь с ех валом 8 начинает вращаться со скоростью где К - постоянная электродвигателя; . Ф© - магнитный поток.
Вместе с валом 8 электродвигателя
7 вращается полый вал 10 с гайкой 11, при этом ходовой винт 13 ввинчивается или вывикчивается из гайки 11, перемещая посредством вала 12 ролик 14 по
8 1 торцовой поверхности вращающегося фрикционного диска 15. Взаимодействуя с фрикционным диском 15, ролик 14 начинает врац>аться. Это вращение передается генератору 4, с которого снимается выходной сигнал О еых.
Перемещение ролика 14 по торцовой поверхности фрикционного диска 15 происходит до тех пор, пока скорость вращения вала 12 не становится равной скорости вращения полого вала 10 где К - постоянная генератора; ф - его магнитный поток.
При этом коэффициент усиления по напряжению равен
"о-
Коэффициент усиления по мощности равен 3 2.
Я I
где 1 1 и 1я - токи якоря ля и генератора.
Перемещение ролика 14 по фрикционному диску 15 осуществляется плавно, за счет чего и обеспечивается плавное изменение выходного сигнала.
Время, в течение которого происходит изменение выходного сигнала, зависит от величины входного и инерционной постоянной времени звена
13, 14, 15.
При подаче на якорь электродвигателя 7 нового входного сигнала скорость вращения вала этого электродви. гателя изменяется в результате чего описанный процесс повторяется.
В случае отсутствия входного сигнала ролик 14 перемещается в центр фрикционного диска 15, вращение вала 12,а следовательно, и вала
5 генератора 4 прекращается.
Установка между входом электромашинного усилителя и его выходом механической бесступенчатой передачи с большой постоянной времени позволяет уменьшить уровень пульсаций в выходном сигнале. и тем самым ограничить динамические усилия в рабочем механизме, подключенном на выходе усилителя, при резком изменении скорости движения рабочего органа, имещего значительную массу, возникают большие инерционные силы, приводящие к поломке механизма.
9745
5 формула изобретения
ВНИИПИ Заказ 8730/74 Тираж 721 Подписное
Филиал ППП "Патент", г; Ужгород, ул. Проектная, 4
Электромашинный усилитель, содержащий двигатель-генераторный агрегат и управляющий элемент, о т л и ч а юшийся тем, что,с целью уменьшения пульсации выходного напряжения, управляющий элемент содержит управляющий электродвигатель постоянного тока и механизм бесступенчатого из- 10 менения передаточного отношения, связанный с основным электродвигателем и генератором, механизм бесступенчатого изменения передаточного отношения выполнен в виде полого 15 вала с гайкой, находящегося в сопряжении с ходовым винтом, который жестко соединен с валом, на котором рас18 6 положен фрикционный ролик и телескопическая ось, находящаяся в сопряжении с валом генератора, на валу двигателя установлен фрикционный диск, торцовая поверхность которого размещена с возможностью контакта с цилиндрической поверхностью ролика,при этом ось вращения ролика перпендикулярна оси вращения фрикционного диска.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Костенко М.П. и др. Электрические машины. Л., "Энергия", 1972, с.321-326.
2. Иващенко И.И. Автоматическое регулирование. М., "Машиностроение", 1978, с. 116-117.