Устройство для стабилизации скорости вращения вала

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ВАЛА, со держащее основной двигатель, статор ко торого образует выходной вал устройства, а якорь подключен к выходу усилителя, вход связан с последовательно соещщенными изм эитепем фазового рассогласования , формирователем импульсов, импульсным датчиком скорости, сочлененным со статором основного двигателя. .вспомогательный двигатель, ста1ч: которо:ГО закреплен в неподвижной станине, а его яко|ж сочленен с якорем основжя о двигателя и подключен к последовательно соединенным втсрым усилителю, измерителю фазового рассогласования, фор с атепю импульсов, импульснстлу датчику скорости, сочлененному с якорем вспомогательного двигателя, второй вход второго И:я ерителя фазового рассогласования сое данен с задающим генератором, отличающеес я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования скорости выходного вала , в устройство введен синтезатс частоты и сумматор, при этом вход синтезатора I частоты с оеаинен с выхоИом запающего геи нёратора, а выход - со вторым входом первого измерителя фазового рассогласо- jf/J вания, вьтход которого через сумматор coeLppMi динен с первым усилителем, второй вход р сумматора соединен с выкоИом вгод рого измерителя фазового рассогласования.:

{1Е, {И) СОЮЗ СОВЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ РЕСПУБЛИН {511 Н 02 Р 5/06 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

М АвтОЕСНОМ Г СВИДЕтЯЛЬСтЕ (21) 3367777/24-07 (22) 23.12.81 (46) 15.08.83. Бюл. № 30 (72) Ю.й. Ларионов, Г,Ф. Михальченок, В,А. Новиков и В.Е. Суслов (71) Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В.И. Ульяно.ва (Ленина) (53) 621.316.718.5 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 498700, кл. Н 02 Р 5/06, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 635587, кл. Н 02 Р 5/06; 1978. (54)(57) УСТРОЙСТВО ЛЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ СКОРОСТИ ВРАШЕНИЯ ВАЛА, содержацее основной двигатель, статор которого образует выходной вал устройства, а якорь подключен к выходу усилителя, вход которого связан с последовательно соеднненными измерителем фазового рас.согласования, формирователем импульсов, импульсным датчиком скорости, сочлененным со статором основного двигателя, .вспомогательный двигатель, статор которо-. го закреплен в неподвижной станине, а его якорь сочленен с якорем основного двигателя и подключен к последовательно соединенным вторым усилителю; измерителю фазового рассогласования, формирователю импульсов, импульсному датчику скорости, сочлененному с якорем вспомогательного двигателя, второй вход второго измерителя фазового рассогласования соединен с зада ющим генератором, о т л и ч а ю ttt е ес я тем, что, с целью расширения днапазона регулирования скорости выходного вала, в устройство введен синтезатор частоты и сумматор, при этом вход синтезатора

; частоты с оелинен с выхоаом запающего ге— е нератора, а выход - со вторым входом первого измерителя фазового рассогласо вания, выход которого через сумматор с динен с первым усилителем, второй вход сумматоре соединен с выколом веорого измерителя фазового рассогла« с- ования. тетей, и дпя получения широкого диапазона регулирования скорости требуется набор прецизионных дисков дпя датчиков обраттной связи с разным числом меток.

Целью изобретения является расширение диапазона регулирования скорости врашеJ ния выходного вала устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для стабилизации ско рости вращения вала, содержащее основной двигатель, статор которого образует выходной вал устройства, а якорь подключен к выходу усилителя, вход которого связан .с последовательно соединенными иэмери« телем фазового рассогласования, формирователем импульсов, импульсным датчиком скорости, сочлененным со статором основного двигателя, вспомогательный двига тель, статор которого закреплен в непод20 вюкной станине, а якорь сочленен с я ко» рем основного двигателя и подключен к последовательно соединенным вторым усилителю, измерителю фазового рассогласования, формирователю импульсов, импульсному датчику скорости, сочлененному с якорем. вспомогательного двигателя, второй вход второго измерителя фазового рассогласования соединен с задающим генератором, введен синтезатор частоты и сумматор, при этом вход синтезатора частоты соединен с выходом задающего генератора, а выход - со вторым входом первого измерителя фазового рассогласования, выход которого через сумматор соединен с первым усилителем, второй вход сумматора соединен с выходом второго измерителя фазового рассогласования, На чертеже представлена блок-схема. устройства.

Устройство содержит основной двига40 тель, статор 1 которого образует выходной вал устройства> а якорь 2 подключен к выходу усилителя 3, вход которого связан с последовательно соединенными измерителем 4 фазового рассогласования, 45 формирователем 5 импульсов, импульсным датчиком 6 скорости, сочлененным со статором 1, вспомогательный двигатель 7, статор которого закреплен в неподвижной станине 8, à его якорь сочпенен с яко-.

50 рем 2 и подключен к послецовательно сое. диненным усилителю 9, измерителю ХО фазового рассогласования, формирователю 11 импульсов, импульсному датчику12 скорости, сочлененному с якорем вспомо55 гатепьного двигателя 7, второй вход измерителя 10 соединен с эадакецим генератором 13, синтезатор 14 частоты и сумматор 15. Вход синтезатора 14 соеди1 10

Изобретение относится к электротехнике, в частности к стабилизированным электроприводам, имеющим низкие и сверх . низкие скорости вращения, Известно устройство дпя стабилизации скорости вращения, содержащее вспомогательный двигатель для увеличения частоты поступления информации. Вспомогательный двигатель приводит во вращение модулирующий диск второго датчика скорости, который имеет бопьшее (или меньшее) число меток, чем диск датчика скоростИ основного двигателя. Кроме этого, дпя устранения влияния капебаний скорости вращения вспомогательного двигателя на точнос:ть стабилизации скорости основного двигателя в качестве задающей частоты дпя основного электропривода используется частота следования импульсов с датчика скорости вспомогательного двигате-, ля (1) .

Основным недостатком известного устройства является наличие нелинейной характеристики момента трения в опорах основного двигателя, что не позволяет получить скорости вращения ниже критической скорости. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для стабилизации скорости врашения вала, содержащее основной двигатель, статор которого образует выходной вац устройства, а якорь подключен к выходу усилителя, вход которого связан с последовательно, соединенными измерителем фазового рассогласования, формирователем импульсов, импульсным датчиком скорости, сочлененным со статором основного двигателя, вспомогательный двигатель, статор которого закреплен в неподвижной станине, а его якорь сочленен с якорем основного двигателя и подключен к последовательно соединенным вторым усилителю, измерителю фазового рассогласования, формирователю импульсов, импульсному датчику скорости, сочлененному с якорем вспомогательного двигателя, второй вход второго измерителя фазового рассогласования соединен с эадакацим генератором (21 .

Однако данное устройство имеет узкий диапазон регулирования скорости, не позволяет осуществить реверс направления вращения, позиционирование и не обеспечивает плавную регулировку скорости в широком диапазоне скоростей, Направление вращения и диапазон регулирования скорости и этом устройстве задается соотно пением числа меток датчиков обратной связи основного и вспомогательного двига

38762 2

3 10357 нен с выходом задающего генератора 13, в выход - со вторым входом измерителя4, выход которого через сумматор 15 соединен с усилителем 3. Второй вход сумматора 15 соединен с выходом иэмерите-.

-5 ля 10, Устройство работает следующим образом.

С задающего генератора 13 подается частота на первый вход измерителя 10 щ фазового рассогласования вспомогательного двигателя 7. На другой вход измерите- ля 10. подается частота с формирователя 11 импульсов, пропорциональная скорости вращения якоря вспомогательного двигателя 7 и скорости вращения якоря 2 основного двигателя относительно неподвижной станины 8. Сигнал рассогласования по фазе между этими двумя частотами ,усиливаетоя усилителем 9 и подается HB 2() якорь вспомогательного двигателя 7, обеспечивая вращение якоря вспомогательного . двигателя 7 синхронно с задающим генератором 13.

На первый вход измерителя 4 рассогласования подается частота с формирователя 5 импульсов, пропорциональная скорости вращения статора 1 основного двигателя относительно его якоря 2. На вто- 30 рой вход измерителя 4 поступает частота с выхлопа синтезатора 14 частоты, в К раз отличающаяся от частоты задакнцего генетарора 13 и синхронизированная с цей, причем коэффициент передачи синтезато» д ра 14 частоты может принимать практи62 4 чески любое значение. Сигнал рассогласо.вания по фазе между этими двумя частотами с выхода измерителя 4 рассогласования поступает íà вход сумматора 15, где складывается с ошибкой синхронизации

У вспомогательного двигателя 7, поступающей на другой вход сумматора «5 с выхода измерителя 10 рассогласования, чем достигается компенсация колебаний мгно венной скорости вспомогательного двигателя 7. Суммарный сигнал усиливается усилителем 3 и подается на якорь 2 основного двигателя, обеспечивая вращение

cTGTopB 1 основного двигателя синхронно с частотой синтезатора 14 частоты.

Таким образом, скорость вращения 4и статора 1 относительно его якоря 2 в К раз отличается от скорости вращения с.ц якоря вспомогательного двигателя 7. Поскольку для попучения низких скоростей вращения выходного вала устройства статор 1 основного двигателя должен вращаться относительно станины в противоположную сторону по сравнению с якорем вспомогательного двигателя 7, то скорость выходного вала устройства определяется (при равном числе меток импульсных датчиков 6 и 12) из выражения

1 2 2 2

Иэ представленного выражения очевипно что, меняя коэффициент передачи К синтезатора 14 частоты, можйо обеспечить реверс направления вращения, позиционирование и плавную регулировку скорости выходного вала устройства в широком диапазоне скоростей.

1035762, Составитель Ю. Воробьев

Редактор N. Петрова Техреи B.Äàëåêîðåé Корректор M.Äåì÷èê

Заказ 5852/58 Тираж 687 Подвисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушскаа наб., д. 4/5 ал ППЛ «Патент» г )_#_papog, ул, f/, 4