Интегрирующий привод переменного тока

 

ИНТЕГРИРУЮЩИЙ ПРИВОД ПЕРЕМЕННОГО ТОКА по авт. св. 1 949631, отличающийся тем, что с целью повышения точности привода в нем дополнительно установлены блок преобразования и масштабные и фазовые компенсирующие устр Лства по числу тахогенераторов привода, П1Шчем первый вывод второй обмотки воз- Г« .- - буждения -го тахогенератора соединен с первыми выводами первых обмоток -X масштабного и фазового компенсирукицих устройств вторые выводы которых подключены ко второму выводу второй обмотки возбуждения (-го тахогенератора первый вывод генераторной обмотки которогосоединен с общей шиной привода через последовательно соединенные вторые обмотки f -X масштабного и фазового компенсирующих устройств выходы тахогенераторов подключены к соответствупц1Я4 входам блока преобразования , выходы которого подключены к третым входам соответственно е всех сумматоров и усилителя приврда .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

NINIINC

РЕСПУЬЛИН (39) (1!) (51)4 . 0 В ot г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ >, к лвтоесномм свиДЕтВЛьСтву

pe r:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОВРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (61) 949631 (21) 3687907/24-24 (22) 09.01.84 (46) 15.07.85. Бюл. У 26 (72) P.Ë. Воскобойников и Е.А. Фабрикант (53) 62-50(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 949631, кл. С 05 В 1 1/01, t980. (54)(57) ИНТЕГРЮУ10ЩИЙ НРНВОД ДКРЙМЕННОГО ТОКА по авт. св. @949631, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности нривода, в нем дополнительно установлены блок преобразования и масщтабные и 4esoвые компенсирующие устройства по числу тахогенераторов привода, причем первый вывод второй обмотки.эозбуздения I -ro тахогенератора соединен с первьии выводами первых обмо- "

I ток < -х масщтабного и фазового компенсирующих устройств, вторые выводы которых подключены ко второму выводу второй обмотки возбумдения

i --го тахогенератора, первый вывод генераторной обмотки которого соединен с общей инной привода через последовательно соединенные вторые обмотки i --х масщтабного и фазового компенсирующих устройств, выходы тахогенераторов подключены к соответствующим входам блока преобразования, выходы которого подключены к третьим входам соответственно всех сумматоров и усилителя приводае

1167579

Изобретение относится к нелинейHbM .степенным преобразователям, имеющим характеристики типа Q =

k Гб „, может найти широкое применение в моделирующих установках, расходомерах, счетчиках количества, измерителях скорости движения и пройденного расстояния, построенньК на основе использования датчиков давления, и яВляется усовершенствованием известного интегрирующего привода переменного тока по авт, св. В 94963 1.

Целью изобретения является повышение точности привода, т.е. повышение точности воспроизведения с помощью привода степенных функций при наличии искажений в. датчике давления.

На фиг. 1 показана принципиальная схема предлагаемого привода, на фиг. 2 — принципиальная схема блока преобразования.

Схемы содержат источник 1 входного напряжения, усилитель 2 привода, двигатель 3 с обмоткой управле-, ния 3 и обмоткой возбуждения 3 тахогенераторы 41 — 4> с первыми обмотками возбуждения 51 - 5» со вторыми обмотками возбуждения 6<

6я и генераторными обмотками 7

7, сумматоры 81 — 8„, усилители

9 — 9„, источник питания 1Î, масш, табные компенсирующие устройства

11 — 11>, фаэовые компенсирующие устройства 12 — 12л, блок 13 преобразования, масштабирующие элементы 14 — 14» суммирующие элементы

15 — 15, входное напряжение Ю „ скорость вращения входного вала привода 0, U>Ä, - Ue„„ — напряжение на входах блока 13 преобразования

Увы,, — Цвы„(„,11- напряжение на выходах блока 13 преобразования.

Привод работает следующим образоме

Входное напряжение U>< привода с.выхода источника 1 выходного напряжения, пройдя через усилитель

2 привода, поступает на обмотку управления 31 двигателя 3, скорость вращения которого изменяется до тех пор, пока напряжение с выхода генераторной обмотки 7я последнего тахогенератора 4„ не становится равным входному напряжению, напряжение на выходе каждого i-го тахогенератора 4 не становится равным входному напряжению, Напряжение на входе каждого i-ro тахогенератора 4 при постоянном и максимальном напряжении возбуждения равно!

UT 18 kT; + + kT;52 ) (1)

I где k . — коэффициент передачи межт1 ду выходным напряжением

Бт. i-го тахогенератора

1 и скоростью вращения выходного вала привода и — коэффициент передачи

i-ro тахогенератора 4„ ; !

5 Ць — напряжение возбуждения °

В связи с тем, что в интегри- рующем приводе все тахогенераторы

4>, кроме первого, работают, при изменяющемся напряжении возбужде2О ния, запишем выражение (1) в виде. т -11 т, > (2) где UT, — выходное йапряжение (л Ф\1 (i-1)-ro тахогенератора 4(1,) .

Тогда для каждого i-ro тахогенератора 4 выходное напряжение

U, равно

Нт, ц6 kT; Н8а ° I0

1 т (3) 35 (6) (7) Поскольку в прецизионном интегри50 рующем приводе U<„= k 6>„Uq где

6 измеряемый (отрабатываемый) параметр, например угол. поворота, леремещение, давление и т.п., à k — - коэффициент передачи датчика, то в ре55 эультате из выражения (7) получим

< (8 )4(и (8) . т„= цв(„11т„a =

= Us 1 т, ° ° ° кт„1 " ° где 1, ..., n — число тахогенераторов 4 - 4», Если все .тахогенераторы 4;„- 4 овы T e 1 т 1 т,= ° . ° ky ° и напряжение на выходе последнего тахогенератора 4 равно

UT = Uвkò а" (4)

В прецизионйом интегрирующем приводе обеспечивается равенство

Usþ Цт (5)

На основе (4) и (5) в предлагаемом приводе получаем

45 Ч ел Uk+ ) откуда

1167579

Таким образом, в данном прецизионном приводе перед интегрированием осуществляется операция извлечения корня п-й степени иэ входного напряжения (величины), что позволяет расширить область применения интегрирующего привода (это относится к приводу, описанному в жновном авторском свидетельстве).

Кроме того, в каждом i-м каскаде степенного интегтального привода установлены масштабные и фазовые компенсирующие устройства 11; и

12, с помощью которых осуществляется компенсация в выходном напряжении i-го тахогенератора 4«,, синфаэных и квадратурных относительно напряжения возбуждения составляющих остаточного напряжения. В результате этого i-й тахогенератор 4„ с сумматором 8, усилителем 9; и компенсирующими устройствами 11„. и 12) становится автономным каскадом функционального степенного интегрирующего привода, выходное напряжение которого равно. выл, = f g > (9) где — коэффициент пропорциональности, Суммированием, например, в блоке 13 преобразования напряжений с

-выходов всех каскадов получаем, в общем .случае, что в цепи обратной связи привода вместо зависимости (6) может быть реализована зависимость вида

Ц = (ag+Ь0,": ... -- c +

+ k ) u„(10) ,где а = Е, ° k> ... 1с, ° kz, Ь k1и

° ° ° " .(и-- ) вэ с = k1 с

k — коэффициент передачи, не связанный со скоростью я, 1, Кя — коэффициент передачи тахогенераторов 4 — 4z при максимальной скорости 1с kb 1© коэффи циенты между соответствующим входом и последним выходом блока 13, преобразования.

С помощью входов и выходов блока 13 преобразования в каждый каскад привода осуществляется ввод напряжений прямых, обратных и перекрестных связей привода со своими коэффициентами. Кроме того, в каждый каскад привода могут быть введены напряжения от других внешних источников помимо блока 13 преобразо10 вания, в результате чего Вид зави- симости (10) при необходимости может быть еще более усложнен или изменен.

Масштабирующие и суммирующие

15 элементы 14 — 14 1, 154 — 151 мо.гут быть реализованы на операционных усилителях, коэффициенты передачи которых могут быть легко измене- . ны подбором резисторов.

2п . Масштабные и фазовые компенсирующие устройства 11 — 11, 12,<12 „ в данном примере выполнения интегрирующего привода реализованы на поворотных трансформаторах, 2S хотя в общем случае они могут быть реализованы в любом конструктивном выполнении.

Реализация изобретения позволяет примерно в два раза повысить точность привода (т.е. точность формирования требуемой степенной зависимости) ° и кроме того, устранить искажения датчиков сигналов, 35 исключить корректоры и трудоемкую операцию по вводу корректуры, обес" лечить высокоточные измерения относительной скорости и пройденного расстояния (расхода). С помощью

40 одного и того же {по структуре и входящим устройствам) привода в различных изделиях могут быть решены разные задачи. Этот привод может быть использован также для моделирования различных процессов, а также для получения требуемых характеристик при ограниченной информации об источнике сигнала.

1167579