Бесконтактный позиционный электропривод постоянного тока

 

О П

ИЗОБРЕТЕНИЯ

383I9I

Союа Советскиа

Социалистических

Республик

Зависимое or авт. свидетельства №

Заявлено 28.X11,1970 (№ 1605561/24-7) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 23Х.1973. Бюллетень № 23

Дата опубликования описания 31 VIII.1973

М. Кл. Н 02р 7/28

Н 02k 29/02

Ко лнтет по делам изоеретеннй н открытий прн Совете Министров

СССР

УДК 621.313.292(088.8) Авторы изобретения A. Г. Куличенко, T. A. Куличенко, В. С. Масленников и А. С. Михалев

Заявитель

Рязанский радиотехнический институт

БЕСКОНТАКТНЫЙ ПОЗИЦИОННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИ ВОД

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Известные бесконтактные позиционные электроприводы, содержащие бесконтактные электродвигатели постоянного тока, канал реверса и дифференци рующее пассивное корректирующее звено, имеют неудовлетворительные динамические показатели, поскольку применен|ие пассивных дифференцирующих звеньев приводит к сильному ослаблению управляющего сигнала.

Цель и зобретения — улучшение динамических свойств электропривода без ослабления сиги ал а р асс огл а сов ания.

Это достигается тем, что дифференцирующее пассивное корректирующее звено включено в канал реверса.

На фиг. 1 представлена функциональн ая схема предлагаемого электропривода; на фиг. 2 — диаграммы переходных процессов.

Бесконтактный электродвигатель 1 постоянного тока содержит синхронную машину 2, секции якорной обмотки которой подключены к источнику постоянного тока посредством полупроводникового коммутатора 8, управляемого по сигналам датчика положения ротора

4 через триггеры-формирователи 5. Реверспрование электродвигателя обеспечивается при помощи триггера 6 и ключей реверса 7, образующих кан ал реверса. С валом электродвигателя связан редуктор 8. Дополнительно электропривод содержит транзисторный ключ

9, чувствительный элемент 10, фазочувствительный усилитель-выпрямитель 11, выпрямитель 12, сумматор 18, генератор 14 периодического сигнала и дифференцирующее кор5 ректирующее звено 15.

Принцип действия позиционного электропривода состоит в следующем.

Сигнал рассогласования выявляется чувствительным элементом 10, усиливается и пре10 образуется фазочувствительным усилителемвыпрямителем 11 в постоянное напряжение рассогласования L/.-,, которое поступает на выпрямитель 12 и ди фференцирующее пассивное корректирующее звено 15. Выпрямитель

15 12 необходим потому, что транзисторный ключ 9, с помощью которого производится широтно-импульсное управление двигателем, не реверсивный и его релейная статическая характеристика в общем случае характери20 зуется некоторыми н апряжениями срабатывания и отпускания.

Выходное н апряжение выпрямителя 12 суммируется в сумматоре 18 на входе ключа 9 с периодическим напряжением, например пи25 лообразной формы, вырабатываемым генератором 14. В результате,на выходе ключа 9, а, следовательно, и на секциях электродвигателя, появятся прямоугольные импульсы напряжепия, период которых равен периоду пилооб30 разного напряжения, а относительная длитель3 ность определяется уровнем сигнала рассогласования Ue. Таким образом осуществляется ши ротно-импульсное управление электродвигателем. Напряжение рассогласования Ы, поступает на вход дифференцирующего RC-звена 15, выходное .напряжение которого определяет состояние триггера реверса б, а, следовательно, и знак вращающего момента электродвигателя.

На фиг. 2 представлены диаграммы переходных процессов в бесконтактном позиционном электропри воде постоянного тока при единоличном скачкообразном управляющем воздействии.

В известных электроприводах в канале реверса двигателя отсутствует корректирующее звено 15, и триггер б реверса изменяет свое состояние каждый раз, когда меняет знак сигнал рассогласования. Переходная характеристика в следящем приводе с таким электродвигателем (кривая Оо) может иметь значительные перерегулирования и колебательность.

Включением пассивного корректирующего дифференцирующего звена в канал реверса электродвигателя обеспечивается сдвиг по фазе в сторону опережения сигнала рассогласовани я, который приобретает вид напряжения U„. Нетрудно видеть, что это напряжение

383191

4 меняет свой зн ак раньше, чем рассогласование станет равным нулю, и триггер б в момент времени 1 переключает электродвигатель в режим торможения противовключени5 ем (кривая движущего момента М ). В результате к согласованному состоянию элек тропривод подходит;с меньшим за пасом кинетической энергии, что уменьшает перерегулирование. Если переходной процесс имеет

10 более одного колебания, то указанное «под тормаживание» двигателя происходит каждый раз при подходе к установившемуся состоянию, т. е. в каждой нечетной четверти свободных колебаний электропривода, начи15 ная с момевгов времени 4, 4,...,. Это способствует резкому уменьшению колебательноств.

В целом переходная характеристика предлагаемого привода приобретает вид кривой 6"

20 Предмет изобретения

Бесконтактный позиционный электропривод постоянного тока, содержащий бесконтактный электродвигатель постоянного тока, канал реверса и дифференцирующее пассивное корректирующее звено, отличающийся тем, что, с целью улучшения динамических свойств без ослабления сигнала рассогласования, дифференцирующее пассивное корректирующее звено включено в канал реверса.

383191

Редактор А. Батыгин

Заказ 3281/11 Изд. М 607 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4,,5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составатель В. Лозенко

Техред Л. Грачева

Корректоры: Н. Аук и О. Тюрина