Позиционный электропривод

 

Изобретение относится к элект ротехнике и может быть использовано в системах автоматического регулиро™ вания положения и скорости различных исполнительных механизмов, например, при производстве интегральных Ш1кросхем, волоконно-оптических изделий и т.По Расширение полосы пропускания в режиме гармонической заводки достигается за счет компенсации реакщш на платформу со стороны пьезоэлемента 8 и исполнительного органа 9 путем введения дополнительного конструктивно идентичного второго пьезозлемента 13 .с инерционной нагрузкой 14, равной инерционной нагрузке исполнительного органа, причем второй пьезозлемент подключен на выход преобразователя 7 противофазно первому пьезоэлементуо 8 S Изобретение дополнительное к авТо св. (Л № 1064409, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ СПУБЛИК (19) (11) А2 (51)4 Н

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1064409 (21) 3920332/24-07 (22) 27.06.85 (46) 30.10.86. Вюл. N 40 (71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции энергетический институт (72) А. А. Никольский и Н. А. Краев (53) 621.316.718.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1064409, кл. Н 02 P 5/Об, 1982. (54) ПОЗИЦИОННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах автоматического регулирования положения и скорости различных исполнительных механизмов, например, при производстве интегральных микросхем, волоконно-оптических изделий и т.п. Расширение полосы пропускания в режиме гармонической заводки достигается за счет компенсации реакции на платформу со стороны пьезоэлемента 8 и исполнительного органа 9 путем введения дополнительного конструктивно идентичного второго пьезоэлемента 13 .с инерционной нагрузкой 14, равной инерционной нагрузке исполнительного органа, причем второй пьезоэлемент подключен на выход преобразователя 7 противофазно первому пьезоэлементу.

Изобретение дополнительное к авт. св.

Ф 1064409, 1 ил.

1267576

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах автоматического регулирования положения различных исполнительных органов в механизмах. 5

Целью изобретения является расширение полосы пропускания электропривода в режиме слежения.

На фиг. 1 представлена схема привода; на фиг. 2 — схема противофазного включения пьезоэлементов.

Позиционный электропривод содержит электродвигатель 1, сочлененный с платформой 2, якорная обмотка которого подключена к преобразователю 3, последовательно связанные задатчик

4 положения, сумматор 5, интегратор

6, усилитель 7 и пьезоэлемент 8, сочлененный свободным концом с исполнительным органом 9, а другим кон- 20 цом закрепленный на подвижной платформе 2, интерферометрический датчик

10 положения исполнительного органа

9, соединенный своим выходом с вторым входом сумматора 5, дифференцирующее звено 11 и нелинейное звено !

2 типа "зона нечувствительности", причем выход усилителя 7 через нелинейное звено 12 соединен с входом преобразователя 3, а выход интерферометрического датчика 10 положения через дифференцирующее звено 11 соединен с входом усилителя 7. Кроме того, электропривод содержит второй пьезоэлемент 13, конструктивно идентичный первому пьезоэлементу 8, и инерционную нагрузку 14, равную инерционной нагрузке исполнительного органа 9, при этом второй пьезоэлемент

13 соединен одним концом с подвижной платформой 2, другим — с инерционной нагрузкой 14 а выход усилителя 7 подподключен к выводам противоположной полярности второго пьезоэлемента.

Электропривод работает следующим образом.

Задающий сигнал от задатчика 4 положения поступает на вход сумматора

5, где алгебраически суммируется с имеющим обратный знак сигналом обратной связи по положению, поступающим от интерферометрического датчика 10 положения. Сигнал рассогласования с выхода сумматора 5 интегрируется интегратором 6. Интеграл ошибки с вь хода интегратора 6 поступает на первый вход усилителя 7, выходное напряжение которого управляет положением пьезоэлемента 8. Пьезоэлемент деформируется и перемещает исполнительный орган 9 на расстояние, пропорциональное изменению напряжения на выходе усилителя 7. Одновременно напряжение с выхода усилителя 7 подается противофазно на второй пьезоэлемент 13, вызывая перемещение инерционной нагрузки 14 в противоположную относительно движения исполнительного органа 9 сторону, а также через нелинейное звено 12, имеющее характеристику типа "зона нечувствительности", поступает на преобразователь 3, выходное напряжение которого управляет двигателем 1, предназначенным для перемещения платформы 2 вместе с установленными на ней пьезоэлементами 8 и 13.. Таким образом, если напряжение, приложенное к пьезоэлементу 8, меньше зоны нечувствительности нелинейного звена 12, то включение двигателя 1 не происходит. В противном случае на выходе нелинейного звена 12 появляется сигнал, поступающий на вход преобразователя 3, управляющий двигателем 1 перемещения платформы 2.

Платформа 2 перемещается вместе с установленными на ней пьезоэлементами 8 и 13, исполнительным органом 9 и дополнительной нагрузкой 14, При этом напряжение на выходе усилителя

7 уменьшается и входит в зону нечув" ствительности нелинейного звена 12, после чего происходит отключение двигателя 1.

Реакционное воздействие-пьезоэлемента 8, перемешающего исполнительный орган 9 на подвижную платформу 2, уравновешивается равным по величине и противоположным по знаку реакционным воздействием второго пьезоэлемента 13, перемещающего дополнительную инерционную нагрузку !4 в обратном направлении, колебания подвижной, платформы 2 на собственной частоте при этом не возникают.

Такое выполнение электропривода позволяет расширить полосу пропуска-а ния, так как в этом случае не происходит ограничения амплитуды выходного сигнала усилителя 7 и электропривод оказывается работоспособным на полосе пропускания, верхняя граница которой выше собственной частоты платформы.

Применение предлагаемого электропривода позволяет выполнять прецизи12

Составитель М. Кряхтунова

Редактор А. Гулько Техред JI.Îëåéíêê Корректор Л. Пилипенко

Заказ 5792/55

Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, R-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, онное позиционирование и слежение с широкой полосой пропускания (до нескольких сотен герц), при этом предьявляются менее жесткие требования к конструкции подвижной платформы.

Ф о р м у л а изобретения

Позиционный электропривод по авт. св. Ф 10б4409, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения полосы пропускания в режиме слежения, 6757б 4 в него дополнительно введены второй пьезоэлемент, конструктивно идентичный первому пьезоэлементу, и инерционная нагрузка, равная инерционной нагрузке исполнительного органа, при этом второй пьезоэлемент соединен одним концом с подвжкной платформой, другим — с дополнительной инерционной нагрузкой, а выход усилителя

I0 подключен к выводам противоположной полярности второго пьезоэлемента.