Электромеханический следящий привод постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах приборной автоматики. Целью изобретения является повышение точности привода. Электромеханический следящий привод постоянного тока содержит последовательно соединенные измеритель 1 рассогласования , первый вход которого является входом привода, регулятор 2 положения, регулятор 3 скорости, усилитель мощности 5, электродвигатель 6 постоянного тока, редуктор 7 и объект управления 8, а также датчики положения 9 и скорости 10, входы которых соединены кинематически с объектом управления 8, а выходы - соответственно с вторыми входами измерителя 1 рассогласования и регулятора 3 скорости. В данном устройстве повышение точности осуществляется за счет обеспечения принципа однопрофильного зацепления в зубчатых передачах редуктора, что снижает момент трения посредством односторонней выборки люфта на его выходном валу возвратной пружиной 11. которая одновременно осуществляет функции реверса привода при управлении электродвигателем постоянного тока одним транзисторным ключом от однополярного источника питания и компенсации ошибки привода от воздействия момента натяжения возвратной пружины всоответствии с требуемым законом управления в скоростном контуре.1 ил, С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ -(ЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s()s Н 02 P 5/06

ГОСУДАРСТВЕННЬИЛ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4756399/07 (22) 03.11.89 (46) 07.12.91. Бюл. ¹ 45 (71) Конструкторское бюро приборостроения Научно-производственного объединения "Точность" (72) Е.Е,Шорников, Е,M.Îâ÷èííèêîâ, И.B.Àêóëинин и А.Б. Коновалов (53) 621.316.718,5(088,8) (56) Мелкозеров П.С. Приводы в системах автоматического управления. — M.: Энергия, 1966, с.51.

Следящие привода./Под ред, Б.К,Чемоданова. Кн, t. M,: Энергия, 1976, с,5, (54) ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ СЛЕДЯЩИЙ ПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах приборной автоматики. Целью изобретения является повышение точности привода, Электромеханический следящий привод постоянного тока содержит последовательно соединенные измеритель 1 рассогласования, первый вход которого является входом

„„5%„„1697242 Al привода, регулятор 2 положения, регулятор

3 скорости, усилитель мощности 5, электродвигатель 6 постоянного тока, редуктор 7 и объект управления 8, а также датчики положения 9 и скорости 10, входы которых соединены кинематически с объектом управления 8, а выходы — соответственно с вторыми входами измерителя 1 рассогласования и регулятора 3 скорости. В данном устройстве повышение точности осуществляется за счет обеспечения принципа однопрофильного зацепления в зубчатых передачах редуктора, что снижает момент трения посредством односторонней выборки люфта на его выходном валу возвратной пружиной 11, которая одновременно осуществляет функции реверса привода при управлении электродвигателем постоянного тока одним транзисторным ключом от однополярного источника питания и компенсации ошибки привода от воздействия момента натяжения возвратной пружины всоответствии с требуемым законом управления в скоростном контуре, 1 ил, 1697242

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах приборной автоматики.

Целью изобретения является повышение точности привода, На чертеже представлена функционально-кинематическая схема предлагаемого электромеханического следящего привода . постоянного тока, Привод содержит измеритель 1 рассогласования, первый вход которого является входом привода. Выход измерителя 1 рассогласования соединен с входом регулятора

2 положения, выход которого подключен к первому входу регулятора 3 скорости. Выход последнего соединен с входом интегратора 4, выход которого подключен к входу транзисторного ключа 5. Выход floследнего соединен с якорной обмоткой электродвигателя 6 постоянного тока. Выходной вал электродвигателя 6 с помощью редуктора 7 кинематически соединен с объектом 8 управления и входами датчика

9 положения и датчика 10 скорости. На выходном валу редуктора 7 закреплен один конец возвратной пружины 11, а другой конец возвратной пружины 11 закреплен на корпусе редуктора 7, Выход датчика 9 положения соединен с вторым входом измерителя 1 рассогласования, Выход датчика 10 скорости подключен к второму входу регулятора 3 скорости, Привод работает следующим образом.

Сигнал задающего воздействия поступает по входному каналу на измеритель 1 рассогласования, где он сравнивается с сигналом обратной связи с датчика 9 положения объекта 8управления, Сигнал рассогласования (ошибки) с выхода измерителя рассогласования поступает на вход регулятора 2 положения, осуществляющего его усиления и,коррекцию в соответствии с требуемым законом управления в позиционном контуре привода, Сигнал с выхода регулятора 2 положения поступает на первый вход регулятора 3 скорости, на второй вход которого подается сигнал скоростной обратной связи с выхода датчика 10 скорости объекта 8 управления, где осуществляется выделение сигнала скоростной ошибки привода и его коррекция в соответствии с требуемым законом управления в скоростном контуре привода, Скорректированный сигнал с выхода регулятора 3 скорости поступает на интегратор 4, осуществляющий устранение статической ошибки скоростного контура привода, обусловленной воздействием момента возвратной пружины 11. Сигнал с выхода интегратора 4 поступает на вход у.=100 " ", лп Rÿ

g См0п

См — коэффициент передачи по моменту электродвигателя 6.

При положительном сигнале на входе

30 скоростного контура текущее значение скважности сигнала с выхода транзисторного ключа 5 y >y<. При отрицательном сигнале на входе скоростного контура текущее значение скважности сигнала с выхода

35 транзисторного ключа 5 у <уо, вэтом случае

55 транзисторного ключа 5. где осуществляется модуляция сигнала высокочастотным опорным напряжением треугольной формы и усиление по мощности. С выхода транзисторного ключа 5 модулированный и усиленный по мощности сигнал одной полярности поступает на якорную обмотку электродвигателя 6 постоянного тока.

При отсутствии на входе скоростного контура сигнала с выхода транзисторного ключа 5 на делитель 6 поступает напряжение со скважностью уо, зависящей от момента натяжения возвратной пружины 11 и определяемой по зависимости где Mop —. момент натяжения возвратной пружины 11;

g — передаточное число редуктора 7, йя — сопротивление якорной обмотки электродвигателя 6;

0п — напряжение питания электродвигателя 6; движение объекта 8 управления происходит под воздействием момента натяжения возвратной пружины 11, а сигнал с выхода транзисторного ключа 5 лишь регулируетвеличину управляющего момента возвратной пружины 11. Следовательно, электродвигатель 6 постоянного тока с помощью редуктора 7 перемещает объект 8 управления в одном направлении, Возвратная пружина 11, концы которой закреплены на выходном валу редуктора 7 и его корпусе, осуществляя одностороннее поджатие выходного вала редуктора, обеспечивает однопрофильное зацепление его зубчатых колес, т.е, выбирает мертвый ход редуктора. Одновременно возвратная пружина 11 перемещает объект 8 управления в противоположном электродвигателю 6 направлении, Применение одного транзисторного ключа 5 для управления электродвигателем

6 предохраняет редуктор от выхода из зацепления его зубчатых колес, что могло бы приводить к возбуждению и дополнительным ошибкам привода.

1697242

Составитель В. Трофименко

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Т, Колб

Редактор M. Бланар

Заказ 4315 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент". r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Таким образом, введение в электромеханический следящий привод постоянного тока возвратной пружины с закреплением ее концов на корпусе и выходном валу редуктора и интегратора в скоростной контур, а также выполнение усилителя мощности в виде транзисторного ключа позволяет выполнять редуктор привода без люфтовыбирающих колес и нерегламентируемой величиной мертвого хода с обеспечением принципа однопрофильного зацепления, посредством односторонней выборки люфта на его выходном валу, что обусловливает следующие положительные свойства: значительное увеличение точности отработки входных воздействий и плавности движения выходной координаты привода за счет уменьшения основного возмущающего воздействия для приборной системы— момента трения как его средней величины, так и переменной составляющей (неравномерности) в зависимости от значения выходной координаты; стабилизацию точностных характеристик привода при температурных воздействиях за счет обеспечения принципа однопрофильного зацепления во всех температурных условиях (стабилизация момента трения редуктора), Формула изобретения

Электромеханический следящий при5 вод постоянного тока, содержащий последовательно соединенные измеритель рассогласования, первый вход которого является входом привода, а выход соединен с входом регулятора положения, выход ко10 торого подключен к входу регулятора скорости, последовательно соединенные усилитель мощности, электродвигатель постоянного тока, редуктор и объект управления, а также датчики положения и скорости, 15 входы которых соединены кинематически, с объектом управления, а выходы — соответственно с вторыми входами измерителя рассогласования и регулятора скорости, отличающийся тем, что, с целью

20 повышения точности привода, в него введены интегратор, вход которого соединен с выходом регулятора скорости, а выход — с входом усилителя мощности, выполненного в виде транзисторного ключа, и возвратная

25 пружина, концы которой закреплены соответственно на корпусе объекта управления и выходном валу редуктора.