Интегрирующий привод переменного тока

 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в качестве прецезионного интегратора или степенного преобразователя. В приводе решается задача компенсации влияния фазового сдвига между входным и выходным сигналами. Эта задача решается следующим образом. Входной сигнал поступает через усилитель привода на обмотку управления электродвигателя , вал которого начинает вращаться под действием этого сигнала и вращает валы h тахогенераторов. Обмотка возбуждения первого тахогенератора подключена к источнику питания . Обмотки воздуждения всех остапь-я ных тахогенераторов, кроме первого, подключены к генераторным обмоткам предыдущих тахогенераторов. Сигнал с генераторной обмотки последнего тахогенератора поступает на второй вход усилителя привода. В цепи питания обмотки возбуждения каждого тахогенератора установлено фазовое ком (Л . пенсирующее устройство, выполненное в виде интегродифференцирующей RCцепи . 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (д) 4 G 05 В 11/01

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3878639/24-24 (22) 04.04.85 (46) 23.11,86, Бюл. У 43 (72) Л.М.Бройдо, P.Ë.Âoñêoáoéíèêoâ и А.А.Горячев (53) 62-50 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 949631, кл. G 05 В 11/01, 1980.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1167579, кл. G 05 В 11/01, 1984 ° (54) ИНТЕГРИРУЮЩИЙ ПРИВОД IIEPEMEHHOГО ТОКА (57) Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в качестве прецезионного интегратора или степенного преобразователя. В приводе решается задача компенсации влияния фазового сдвига между входным и выходным сигналами, Эта задача решается следующим образом. Входной сигнал поступает через усилитель привода на обмотку управления электродвигателя, вал которого начинает вращаться под действием этого сигнала и вращает валы ь тахогенераторов. Обмотка возбуждения первого тахогенератора подключена к источнику питания. Обмотки воздуждения всех осталь-е ных тахогенераторов, кроме первого, подключены к генераторным обмоткам предыдущих тахогенераторов. Сигнал с генераторной обмотки последнего тахогенератора поступает на второй вход усилителя привода. В цепи питания обмотки возбуждения каждого та- Я хогенератора установлено фазовое ком.пенсирующее устройство, выполненное в виде интегродифференцирующей RCцепи. 1 ил.

1 1272306 3

Изобретение относится к вычисли- возбуждения, то выражение (1) можно тельной технике и может быть исполь- записать в виде зовано в качестве прецезионного интегратора и степенного преобразователя.

Цель изобретения — повышение точности привода.

На чертеже приведена принципиальная схема привода.

Привод содержит источник 1 входного сигнала, усилитель 2 привода, электродвигатель 3, тахогенераторы

4, первые 5 и вторые 6 обмотки возбуждения, тахогенераторов 4, генераторные обмотки 7 тахогенераторов

4, сумматоры 8, усилители 9, источник 10 питания, обмотку 11 возбужде-. ния и обмотку 12 управления электродвигателя 3, общую шину 13 привода, фазирующие устройства 14, резисторы

15 и 16, конденсаторы 17. Обозначены, также входной сигнал U „ и скорость вращения вала электродвигателя 3 Я

В простейшем случае каждое фазирующее устройство 14 может быть выполнено в виде интегродифференцирующей КС-цепи, содержащей резисторы

15 и 16, конденсатор 17 и общую шину 13 привода, Привод работает следующим образом.

Входной сигнал U@„ с выхода источника 1 входного сигнала, пройдя через усилитель 2 привода, поступает на обмотку 12 управления электродвигателя 3, скорость вращения вала которого изменяется до тех пор, пока сигнал с генераторной обмотки 7 последнего тахогенератора 4 не станет равным входному сигналу U . Сигнал

Ьх. на выходе каждого и-го техогенератора 4 при постоянном и максимальном напряжении возбуждения равен — в (1) где К вЂ” коэффициент передачи i-ro

1 тахогенератора 4;

U — напряжение возбуждения, Я вЂ” скорость вала электродвигателя 3;

К, — коэффициент передачи между 1 выходным сигналом U, -го

1 тахогенератора 4 и скорость Я вращения вала электродвигателя 3.

В связи с тем, что в приводе все тахогенераторы 4, кроме первого, ра ботают при изменяющемся напряжении

К. (2)

5 Тогда для каждого i -ro тахогенератора 4 выходной, сигнал U. равня1 ется

1 Ь 1 62

° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° °

U =U „„1KQ=U . К, ... К Я где 1 = 1, .. °, n- число тахогенераторов 4 в приводе.

Если все тахогенераторы 4 одинаковы, то сигнал Б„ на выходе последнего тахогенератора 4 равен

Пл (4)

Поскольку в прецезионном приводе обеспечивается равенство (5) вх их то, следовательно, на основе равенства (4) и (5) для предлагаемого привода получают (6) вх ь

Откуда

ЗО

Я= (7) Поскольку в прецезионных приводах

Пвх Кв 8 U 8 где 9 измеряемый вх в (обрабатываемый) параметр, например

35 угол поворота, перемещение, давление, то в результате из равенства (7) получают а=к (к а,„) " =к /к e,Ä (s)

Кроме того, в каждом тахогенераторе 4 привода с помощью фазирующих устройств 14 изменяют фазовый сдвиг сигнала, снимаемого с первой обмотки 5 возбуждения каждого тахогенератора 4, относительно сигнала на первом входе соответствующего сумматора 8, и следовательно изменяют фазовый сдвиг магнитного потока каждого тахогенератора 4 таким образом, что выходной сигнал его генераторной обмотки 7 имеет близкий к нулю фазовый сдвиг относительно сигнала на первом входе соответствующего сумматора 8. Выполнение фазирующих устройств 14 в виде RC-цепи имеет целый ряд практических преимуществ: вид применяемых в данном случае RC-цепей и их функции аналогичны виду и функ1272306 циям традиционного для линейных приводов фазового компенсирующего устройства, устанавливаемого обычно на входе привода, что удобно при настройке привода, указанная RC-цепь 5 должна быть высокоомной, чтобы не нагружать первую обмотку 5 возбуждения тахогенератора 3. Это позволит применять в приводе высокоточные конденсаторы 17 малой емкости.

В результате этого сигнал, поступающий на второй вход усилителя 2 привода, мало отличается по фазовому сдвигу от напряжения источника 10 питания, Это позволяет добиться в 5 приводе уменьшения фазовых погрешностей, сопоставляемых по уровню с фазовыми погрешностями известного более простыми средствами, т.е. повышения точности привода.

Кроме того, реализация минимальных фазовых сдвигов выходных сигналов тахогенераторов 4 позволяет легко и с высокой точностью регулировать коэффициенты передачи тахогене- 25 раторов 4. Эта регулировка осуществляется путем изменения соотношения сопротивлений резисторов, уотановленных на первом и втором входах сумматоров 8, реализованных на one- 3p рационных усилителях.

Кроме того, указанные отличительные особенности предлагаемого привода позволяют исключить из него блок преобразования и масштабные компенсирующие устройства, т.е. значительно упростить его относительно известТаким образом, каждый тахогенератор 4 с соответствующими ему сумматором 8, усилителем 9 и фазирующим

35 устройством 14 становится отдельной автономной ступенью интегрирующего привода. Это позволяет корректировать функцию преобразования обратной связи привода путем введения между ,тахогенераторами 4 любых прямых, обратных или перекрестных связей без какой-либо перенастройки параметров как отдельных блоков, так и привода в целом.

35 ного, сохранив его точностные характеристики.

Формула изобретения

Интегрирующий привод переменного тока, содержащий тахогенераторов, л сумматоров, h усилителей, усилитель привода, соединенный первым входом с выходом источника входного сигнала, а выходом — с первым выводом обмотки управления электродвигателя, подключенной вторым выводом к общей шине привода, обмотка возбуждения электродвигателя подключена первым и вторым выводами к первому и второму выводам источника питания, вал электродвигателя, кинематически связан с валами и тахогенераторов, первый вход первого сумматора соединен с первым выводом источника питания, первые входы всех остальных сумматоров, кроме первого, соединены соответственно с первыми выводами генераторных обмоток предыдущего тахогенератора, первый вывод генераторной обмотки и --го тахогенератора подключен к второму входу усилителя привода, а вторые выводы генераторных обмоток всех тахогенераторов соединены с общей шиной привода, первый и второй выходы каждого сумматора соединены соответственно с первым выводом первой обмотки возбуждения соответствующего тахогенератора и с

Входом соответствующего усилителя, подключенного первым и вторым выхо% дами соответственно к первому и вто- . рому выводам второй обмотки возбуждения соответствующего тахогенератора, причем первый вывод первой обмотки возбуждения и второй вывод второй обмотки возбуждения каждого тахогенератора соединен между собой, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности привода, в нем дополнительно установлены фазирующих устройств, вход и выход каждого из которых подключены соответственно к второму выводу первой обмотки возбуждения соответствующего тахогенератора и к второму входу соответствующего сумматора.

1272306

Составитель Ю.Гладков

Редактор Н.Бобкова Техред JI.Oëeéíèê .Корректор М.Самборская

Заказ 6336/46 Тираж 836 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4