Сервопривод

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в системах управления электрогидроустановок и электроагрегатов с приводом от двигателя внутреннего сгорания для защиты узлов и деталей уста- .новок от ударных нагрузок. Целью изобретения является повышение надежности работы сервопривода. Устройство содержит тахометр, источник постоянного напряжения с клеммами, якори обмотки возбуждения с вьшодами, сигнальные лампы, переключатели с выводами , реле, диоды, блок управления, выпрямитель, резисторы, стабилитрон термостабилизатор, конденсаторы, источник постоянного тока, блок защитьь тензодатчик, предварительный усилитель , усилитель мощности. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А2 (19) (11) (58 4 G 05 B 11 01

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ll0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н ABTOPCHOMV CBHP!ETEJlbCTB Y (61} 1287097 (21 } 4088952/24-24 (22) 14.07. 86 (46) 15. 08. 88. Бюл. Р 30 (72) В.Г. Смирнов, В.В. Сафонов и С.М. Ковалев (53) 62-50 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 1287097, кл. С 05 В 11/01, 1985. (54) СЕ РВОПРИВОД (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в системах управления электрогид» роустановок и злектроагрегатов с приводом от двигателя внутреннего сгорания для защиты узлов и деталей уста.новок от ударных нагрУзок. Целью изобретения является повышение надеж" ности работы сервопривода. Устройство содержит тахометр, источник постоянного напряжения с клеммами, якори, обмотки возбуждения с выводами, сигнальные лампы, переключатели с выводами, реле, диоды, блок управления, выпрямитель, резисторы, стабилитрон, термостабилизатор, конденсаторы, источник постоянного тока, блок защить тензодатчик, предварительный усилитель, усилитель мощности. 1 ил.

1416933

Изобретение относится к машино строению, может быть использовано в сИстемах управления злектрогидроустан ов ок и зле ктpoarpe гатов с приводом от двигателя внутреннего сгорания для защиты узлов и деталей установок от. ударных нагрузок и является усоваршенствованием сервопривода по авт. св. tt 1287097.

1О

Целью изобретения является повышение надежности работы сервопривода.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема сервопривода.

Устройство содержит тахометр 1, источник 2 постоянного напряжения, первую и вторую клеммы 3 и 4 источника 2 постоянного напряжения, первый якорь 5, первый и второй выводы 6, 7 первого якоря 5, третью и четвертую 20 обмотки 8, 9 возбуждения, первый и второй выводы 10,. 11 третьей обмотки 8 возбуждения, первый и второй выводы 12, 13 четвертой обмотки 9 возбуждения, второй якорь 14, первый и 25 второй выводм 15, 16 второго якоря

14, первую и вторую обмотки 17 и 18 возбуждения, второй и первый выводы

19, 20 первой обмотки 17 возбуждения, первый и второй выводы 21, 22 . 30 второй обмотки 18 возбуждения, первую сйгнальную лампу 23, первый и второй выводы 24, 25 первой сигнальной лампы 23, вторую сигнальную лампу .26, первый и второй выводы 27, 28 второй сигнальной лампы 26, первый переключатель 29, первый, второй и третий выводы 30-32 первого переключателя

29, третий переключатель 33, первый второй и третий выводы 34 - 36 треть- 40

ego переключателя 33, второй переключатель 37, первый и второй эамыкаю— щие контакты 38, 39 второго переключателя 37, концевой переключатель 40, первый - шестой выводы 41 — 46 кон45 цевого переключателя 40, обмотку 47 первого реле, первые, вторые замыкающие контакты 48, 49 и первые размыкающие контакты 50 первого реле, обмотку 51 вторичного реле, замыкающие контакты 52 второго реле, первый и второй диоды 53, 54, блок 55 управления, первую — восьмую клеммы 56 — 63 блока 55 управления, выпрямитель 64, первый - пятый выводы 65 - 69 выпрямителя 64, второй резистор 70, второй и первый выводы 71, 72 второго резистора 70, первый резистор 73, первый и второй выводы 74, 75 первого ререзистора 73, третий резистор 76, вывод третьего резистора 77, четвертый резистор 78, вывод 79 четвертого резистора 78, пятый - восьмой резисторы 80 — 83, первый и второй выводы

S4, 85 восьмого резистора 83, третий диод 86, обмотку 87 третьего реле, замыкающие и размыкающие контакты 88, 89 третьего реле, переменный резистор

90, первый и второй выводы 91, 92 переменного резистора 90, второй, первый, третий транзисторы 93, 94, 95, стабилитрон 96, катод и анод 97, 98 стабилитрона 96, замыкающую кнопку

99, терморезистор 100, вывод 10 l термореэистора 100, конденсатор 102, вторую и первую обкладки 103, 104 конденсатора 102, первую и вторую выходные клеммы 105, 106 сервопривода, первичный преобразователь 107, стабилизатор 108 напряжения, вывод стабилизатора 109 напряжения, раэмыкающие контакты 110 второго реле, вторые размыкающие контакты 111 первого реле, девятая 112 и десятая 113 клеммы блока 55 управления, второй источник 114 постоянного напряжения, первую и вторую клеммы 115, 116 второго источника 114 постоянного напряжения, четвертый диод 117, катод и анод 118, 119 четвертого диода 117, обмотку четвертого реле .120, первые и вторые замыкающие контакты 121, 122, размыкающие контакты 123 и переключающие контакты 124 четвертого реле 120, четвертый - шестой транзисторы 125 - 127, девятый резистор 128, первый, второй выводы 129, t30 девятого резистора 128, десятый резистор

13 1, первый, второй выводы 132, 133 десятого резистора 13 1, усилитель

134 постоянного тока, первый, второй выходы 135, 136, первый, второй информационные входы 137, 138 и вход питания 139 усилителя 134 постоянного тока, конденсатор 140, первую и вторую обкладку 141, t42 конденсатора

140, третью сигнальную лампу 143, первый, второй выводы 144, 145 третьей сигнальной лампы 143, одиннадцатый резистор 146, двенадцатый резистор

147, первый и.второй выводы 148, 149 двенадцатого резистора 147, тринадцатый резистор 150, первый и второй вывод 151, 152 тринадцатого резистора

150, первый тензореэистор 153, первый, второй выводы 154, 155 первого тензорезистора 153, четырнадцатый ре1416933 зистор 156, первый и второй выводы

157, i58 четырнадцатого резистора

156, пятнадцатый резистор 159, второй тенэорезистор 160, первый и второй выводы 161, 162 второго тензорезистора 160, шестнадцатый резистор 163, переменный резистор 164, первый, подвижный и второй выводы 165, 166, 167 второго переменного резистора

164, семнадцатый резистор 168, блок

169 защиты, тензодатчик 170, предварительный усилитель !71, усилитель

172 мощности.

Сервопривод работает следующим о6- 15 разом.

При подаче напряжения на клеммы

4, 3 источника 2 постоянного напряжения ток через стабилизатор 108 напряжения, который обеспечивает постоян-2р ство настройки уровня срабатывания сервопривода при заданных параметрах управляемого двигателя вне зависимости от величины питающего напряжения и состоит из стабилитрона 96, задающего 25 уровень стабилизации напряжения, восьмого (балластного) резистора 83 и третьего (усиливающего) транзистора

95 проходит через обмотку 87 третьего реле и цепь змиттер — коллектор З0 первого транзистора 94. При этом размыкаются контакты 89 и замыкаются контакты 88 третьего реле и напряжение подается на обмотку 47 первого реле. Замыкаются контакты 48, 49, 35 размыкаются контакты 50, 111, и загорается вторая сигнальная лампа 26.

При замкнутых контактах 49 может быть произведен запуск двигателя, а при замкнутых контактах 48 с помощью тре- 4О тьего переключателя 33 путем замыкания его второго 35 или третьего 36 выводов напряжение может быть подано соответственно на третью 8 или четвертую 9 обмотки возбуждения первого якоря 5. После запуска двигателя с помощью третьего переключателя 33 замыкаются между собой выводы 34 и 35, и вал якоря 5 перемещает топливную рейку управляемого двигателя в сторону увеличения числа оборотов. Путем замыкания контактов (т.е. соединением выводов 34, 36) третьего переключателя 33 число оборотов может быть снижено. С помощью третьего переключателя 33 по показателям тахометра

1 устанавливаются обороты двигателя выше минимально устойчивых, но ниже предельно допустимых для включения муфты сцепления. При этом вторая сигнальная лампа 26 горит, показывая, что сцепление можно включить.

При замыкании первого 30 и третьего 32 выводов первого переключателя

29 напряжение подается на четвертый вывод 44 концевого переключателя 40 и через него на второй вывод 19 первой обмотки 17 возбуждения второго якоря 14. При этом вал якоря 14, перемещаясь, включает сцепление и перемещает концевой переключатель 40, в начале перемещения размыкая его пятый 45 и шестой 46 выводы, разрывая цепь питания обмотки 47 первого реле, в конце перемещения замыкая его пятый 45 и второй 42 выводы, а также четвертый 44 и третий 43 выводы. При замыкании четвертого 44 и третьего 43 выводов загорается первая сигнальная лампа 23, показывающая, что сцепление включено, и одновременно подается напряжение на обмотку 51 второго реле. При этом его контакты 52 замыкаются, а контакты 110 размыкаются. При разомкнутых контактах 48 первого реле исключается возможность подачи напряжения с помощью третьего переключателя 33 через его третий вывод 36 на четвертую обмотку 9 возбуждения первого якоря 5. Таким образом, обороты двигателя не могут быть снижены и двигатель не может быть остановлен при включенной муфте сцепления.

При повышении оборотов напряжение, вырабатываемое первичным преобразо" вателем 107, увеличивается и отрицательный потенциал подается на базу второго транзистора 93. Величина отрицательного потенциала зависит от величины оборотов двигателя и положения подвижного вывода переменного резистора 90. При этом положение подвижного вывода переменного резистора

90 определяет максимальное число обо: ротов двигателя, при котором возможно включение и выключение муфты сцепления.

При увеличении оборотов двигателя величина отрицательного потенциала возрастает, второй транзистор 93 открывается и положительное напряжение через цепь эмиттер — коллектор второго транзистора 93 подается на базу первого транзистора 94, который при этом закрывается, разрывая цепь питания обмотки 87 третьего реле. 3амыкающие контакты 88 размыкаются, а

16933 6

ЗО

5Р

5 14 размыкающие контакты 89 замыкаются, и через замкнутые размыкающие контакты 89 напряжение может быть подано с помощью третьего переключателя 33 на любую из обмоток 8 или 9 первого якоря 5 - число оборотов двигателя может быть как повышено, так и понижено. Третий вывод 32 первого. переключателя 29 обесточивается, вторая сигнальная лампа 26, разрешающая включение сцепления, гаснет, а первая сигнальная лампа 23, указывающая, что сцепление включено, продолжает гореть, получая питание через первые раэмыкающие контакты 50 первого реле и замыкающие контакты 52 второго реле. При этом первый диод 53 препятствует подаче напряжения на второй вывод 28 второй сигнальной лампы 26 со стороны второго вывода 25 первой сигнальной лампы 23 через замкнутые выводы 43, 44 концевого переключателя 40 и замкнутые выводы 30, 32 первого переключателя 29..

Первым переключателем 29 напряжение не может быть подано ни на одну из обмоток 17 возбуждения или 18 второго якоря 14, что исключает воэможность включения или выключения муфты сцепления.

Для включения муфты сцепления необходимо, замкнув выводы 34, 36 третьего переключателя 33, уменьшить число оборотов двигателя для уменьшения величины отрицательного потенциала, подаваемого с пятого вывода 69 выпрямителя 64 через переменный резистор 90 на базу второго транзистора 93 до величины, соответствующей закрытию второго транзистора 93. Номент закрытия второго транзистора 93 определяется положением подвижного вывода переменного резистора 90, который устанавливается при регулировке блока 55 управления. С изменением температуры изменяются электрические параметры блока 55 управления. Для исключения влияния температуры на выходные параметры блока 55 управления в нем предусмотрены термокомпенсатор, состоящий иэ третьего 76, четвертого

78 резисторов и терморезистора 100 с кладывается отрицательный потенциал.

Последний открывается, и напряжение со стабилизатора 108 напряжения подается на обмотку 87 третьего реле, раэмыкающие контакты 89 которого размыкают я, а замыкающие контакты 88 замыкаются ° При этом, вследствие замыкания между собой выводов 34, 36 третьего переключателя 33, невозможно подать напряжение на четвертую обмотку 9 возбуждения первого якоря 5, т.е. дальнейшее уменьшение оборотов двигателя невозможно до выключения муфты сцепления. Вторая сигнальная лампа 26 загорается, показывая, что сцепление можно выключить.

Для выключения муфты сцепления напряжение через замкнутые замыкающие контакты 88 третьего реле подается на третий вывод 32 первого переключателя 29. При замыкании выводов 31, 32 первого переключателя 29 через пятый вывод 45 концевого переключателя

40 и его второй вывод 42 напряжение подается на вторую обмотку 18 возбуждения второго якоря 14. Муфта сцепления выключается. В конце хода вала второго якоря 14 третий 43 и четвертый

44 выводы концевого переключателя 40 размыкаютcR замыкаются пятый 45 и шестой 46 его выводы, ток проходит через обмотку 47 первого реле. Замыкаются контакты 48, 49, и размыкаются контакты 50, 111 первого реле, разрывая цепь обмотки 51 второго реле.

его контакты 52 размыкаются, и первая сигнальная лампа 23 гаснет. При этом напряжение через контакты 48 может быть подано на четвертую обмотку 9 возбуждения первого якоря 5 при помощи замыкания выводов 34, 36 третьего переключателя 33. Частота вращения коленчатого вала управляемого двигателя может быть уменьшена, и последний может быть остановлен.

Пятый 80, шестой 81 и седьмой 82 резисторы уменьшают потребляемый блоком 55 управления ток от первичного преобразователя 107, что практически исключает влияние блока 55 управления на точность показания тахометра 1. отрицательным сопротивлением. Для исключения режима "звонка" параллельно обмотке 87 третьего реле установлен конденсатор 102.

При. закрытии второго транзистора

93 к базе первого транзистора 94 приЧетвертый диод 117 предназначен для развязки цепей питания постоянного тока.

При работе сервопрнвода наблюдается раэрегулировкà его механических звеньев, что в конечном итоге пои

16933

20

45

7 14 включении муфты сцепления приводит к, поломке одного иэ его звеньев, как правило вилки включения сцепления.

Для предотвращения поломок в сервоприводе предусмотрен блок 169 защиты, который работает следующим образом.

11апряжение от второго источника 114 постоянного напряжения через дели тель напряжения, состоящий из четырнадцатого 156 и пятнадцатого 159 резисторов, через размыкающие контакты

123 четвертого реле поступает на первую диагональ мостовой схемы. В состав мостовой схемы входят первый 153, второй 160 тенэорезисторы и двенадцатый 147 и тринадцатый 150 резисторы. Применение мостовой схемы с двумя тензорезисторами 153 и 160, наклеенными на противоположные стороны рычага вилки включения муфты сцепления, обеспечивает температурную компенсацию и увеличение выходного сигнала мостовой схемы. Сигнал, снимаемый с второй диагонали моста и пропорциональный усилию, прикладываемому к вилке включения муфты сцепления, поступает на первый и второй информационные входы усилителя 134 постоянного тока. На вход питания усилителя 134 постоянного тока через ограничивающий шестнадцатый резистор 163 подается напряжение питания. В качестве предварительного усилителя 171 может быть использован промышленный тензоусилитель постоянного тока типа Т0 ПАЗ-3-01 . Выходной сигнал усилителя 171 является входным сигналом усилителя

172 мощности. Второй конденсатор 140 предназначен для устойчивого срабатывания и самоблокировки четвертого реле 120.

При превышении расчетного усилия, необходимого для включения муфты сцепления на базе пятого транзистора 126. . появляется сигнал, достаточный для его открытия. Порог срабатывания пятого транзистора 126 устанавливается с помощью переменного резистора 164.

После открытия пятого транзистора 126 открываются шестой 127 и четвертый

125 транзисторы. По обмотке 120 четвертого реле протекает ток, и оно срабатывает. Своими первыми замыкаю» щими контактами 121 через вторые размыкающие контакты 111 первого реле четвертое реле становится ка самоблокировку. Вторые замыкающие контакты

122 четвертого реле включают третью сигнальную лампу 143. Раэмыкающие контакты 123 четвертого реле разрывают цепь питания мостовой схемы ° Переключающие контакты 124 четвертого реле запитывают вторую обмотку 18 возбуждения второго якоря 14 через выводы 42, 45 концевого переключателя 40, что приводит к выключению муфты сцепления.

При этом, перемещаясь, вал якоря

14 перемещает концевой переключатель

40, замыкая его пятый 45 и шестой 46 выводы, и подключает обмотку 47 первого реле под напряжение. Оно срабатывает, размыкая свои вторые размыкающие контакты 111, обесточивая обмотку 120 четвертого реле и приводя в исходное состояние блок 169 защиты.

В случае, если сцепление было включено при усилии, не превышающем рас" четное, подается напряжение на обмотку 51 второго реле. Оно срабатывает, разоывая свои размыкающие контак25 ° ты 110, обесточивая блок 169 защиты и выключая его из дальнейшей работы до следующего включения сцепления .

Для проверки работоспособности блока 55 управления и блока 169 защиты при неработающем двигателе или при работе двигателя на малых оборотах необходимо замкнуть замыкающие контакты кнопки 99 путем ее нажатия. При этом отрицательное напряжение через первый и второй выводы замыкающей кнопки 99 подается с второго вывода

109 стабилизатора 108 напряжения блока 55 управления через резистор 70 на базу второго транзистора 93, который открывается, закрывая при этом первый транзистор 94. Тем самым разрывается цепь питания обмотки 87 третьего реле, его замыкающие контакты

88 размыкаются, и вторая сигнальная лампа 26 гаснет. Положительное напряжение через третий и четвертый выводы замыкающей кнопки 99 с катода 97 стабилизатора 108 напряжения через одиннадцатый резистор 146 подается на первый информационный вход усилителя 134 постоянного тока. При этом открываются пятый 126, шестой 127, четвертый 125 транзисторы. По обмотке

120 четвертого реле протекает ток.

Оно срабатывает. Замыкаются его вторые замыкающие контакты 122, и загорается третья сигнальная лампа 143.

При отпускании кнопки ее замыкающие контакты размыкаются, вторая сигнальная

933

146 fdb

ВНИИПИ Заказ 40бЭ/44 Тираж 86б Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

9 1416 лампа 26 загорается, а третья сигпальная лампа 143 гаснет, что говорит об исправности блока 55 управления и блока 169 защиты.

Формула изобретения

Сервопривод по авт. св. Р 1287097, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности, в нем 10 дополнительно установлены четвертый диод и последовательно соединенные тензодатчик, предварительный усилитель и усилитель мощности, причем первая клемма источника постоянного 16 напряжения подключена к первым выводам обмоток первого реле и первого якоря через четвертый диод, третий информационный вход предварительного усилителя через вторые контакты замы- о кающей кнопки блока управления соединен с катодом второго диода, вход питания предварительного усилителя соединен с первым входом питания усилителя мощности и через раэмыкающие контакты второго реле подключен к катоду вторoro диода, второй вход питания усилителя мощности соединен с эмиттером третьего транзистора, вход управления усилителя мощности через вторые раэмыкающие контакты г: рвого реле подключен к. эмиттеру третьего транзистора, вторые выводы второй сигнальной лампы и замыкающих контактов третьего реле соединены с четвертым выводом третьего переключателя через размыкающие контакты выходного реле усилителя мощности, а через- замыкающие контакты выходного реле усилителя мощности подключены к второму выводу первого переключателя.