Следящая система

 

Э мтер тюк

ОП ИСАНИНА

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик » 447679

1(ф:

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства(22) Заявлено 06.12.72 (21) 1855821/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (51) M. Кл. G 055

11/12

Гасударственный нюмнтет

Саввтв Инннстрюв СССР

flQ делам нэююретеннй н аткрытнй (Э2)Приоритет (fj3) УДК 621.3(088.8) Опубликовано 25.10.74 Бюллетень № ЗО

Дата опубликования описания 05.08.75 (72) Авторы изобретения В. И. Гунченков, В. А. Жамов и М. И. Стремлин (71) Заявитель (54) СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА

Изобретение относится к системам автоматического управления и может быть использовано в"устройствах автоматики и вычислительной техники.

Известна следящая ск:тема, содержащая приемник, вход которого связан с выходом датчика, а выход через предварительный усилитель подключен к двухтактному усили; телю мощности, первый согласующий трансформатор, вторичная обмотка которого подсоединена к обмотке управления двигателя переменного тока, два размыкающих концевых выключателя, сопряженных с кула iком, который через редуктор связан с валом двигателя, второй согласующий трансформатора, вторичная обмотка которого подключена к обмотке возбуждения двигателя, трансформатор питания с первичной обмоткой, подсоедйненной к клеммам сетипеременного тока и двумя вторичными обмот- . ками, два диода.

В известной следящей системе переменного тока для обеспечения ограничения угла поворота исполнительной оси необходимо 25

2 иметь преобразовательные каскады (фазовый детектор, модулятор).

Каскады устанавливаются в тракте усилителя напряжения и сигнал с выхода послед-г неи ключевой ячейки (модулятора) подает ся на вход усилителя мощности.

В связи с тем, что модулятор имеет определенный нулевой сигнал, а усилитель мощности — достаточный коэффициент усиления, на обмотке исполнительного двигателя при разомкнутом ограничительном контакте остается напряжение, равное произведению нулевого сигнала модулятора на коэффициент усиления усилителя мрщности. Это приводит к самоходу двигателя, что иногда заставляет дублировать электрическое ограничение механическими упорами, а также к излишнему нагреву двигателя. Однако в ряде практических случаев, в следящих систе» мах переменного тока,:с ограниченным уг-.. лом поворота исполнительной оси, в тракте усиления сигнала не используются преобразовательные ключевые ячейки и, кроме того, недопустимо остаточное напряжение на

447679

3 обмотке исполнительного двигателя после размыкания соответствующего контакта.

Цель изобретения — создание системы, ограничение угла поворота исполнительной осн которой достигается без использования дополнительных преобразовательных каскадов и ймеющей минимальное остаточное напряжение на обмотке двигателя при размыкании ограничительных контактов, что повышает надежность схемы и ее к. п. д. 10

В предлагаемой системе начало первой и конец второй вторичных обмоток трансформатора питания через выпрямительные диоды подключены соответственно к началу первой и концу второй первичных обмоток второго согласующего трансформатора, а конец первой и начало второй вторичных обмоток трацсформара питания — к эмиттерам транзисторов усилителя мощности и одному из концевых выключателей конец, . 20

) э первой и начало второй первичных обмоток первого согласующего трансформатора подсоединены соответственно к концу первой и началу второй первичных обмоток второго согласующего трансформатора и другому 25 концевому выключателю, при этом начало первой и конец второй первичных обмоток первого согласующего трансформатора связан с коллекторами транзисторов усилителя мощности. 30

На чертеже приведена блок-схема сле-! дящей системы.

Система содержит датчик 1, приемник2, предварительный усилитель 3, усилитель мощности 4, выходные транзисторы 5 и 6 усилителя мощности, первый согласующий трансформатор 7, двигатель переменного тока 8, второй согласующий трансформатор 9, редуктор 10, кулачок 11, концевые выключатели 12 и 13, выходной вал,!0

14, трансформатор литания 15, диоды 16 и и 17, входной вал 18. !!ри повороте выходного вапа 14 в пределах разрешенных углов контакты 12, 13 замкнуты н усилитель мощности работает 45 как обыкновенный усилитель с выходом на две обмотки (возбуждения и управления) двигателя 8.

Пусть фи повороте входного вала 18 по часовой стрелке на первичной обмотке 50 трансформатора 4 имеется переменное напряжение, совпадающее по фазе с напряжением питания, которое обеспечивает вращение выходного вала 14 также по часовой стрелке и при ее повороте на предельный 55 угол контакт концевого выключателя 12 размыкается. Допустим, что в первый полупериод питающего напряжения верхний вывод нижней вторичной обмотки трансформатора питания 15 имеет положительный 60 цотенциап и входМм сигналом открыт транзистор 6, а транзистор 5 закрыт. В этом случае положительный потенциал нижней вторичной обмотки трансформатора питания 15 приложен к эмиттеру закрытого транзистора 5, а на эмиттере открытого входным сигналом транзистора 6 нет питающего напряжения. Ток в обмотках транс

Ф а

",форматоров7и9 не йротекает. В последующий полупериод питающего: напряжения открыт транзистор 5 а транзистор 6 закрыт и нижний вывод верхней вторичной обмотки трансформатора питания 15 имеет по- ложительный потенциал, который приложен к эмиттеру закрытого транзистора 6, а на эмиттере открытого транзистора 5 нет питающего напряжения. Таким образом, в оба

P полупериода ток в обмотках двигателя не протекает и ось двигателя после размыка2- . ния контакта концевого выключателя 12 не вращается.

При повороте входного вала 18 против часовой стрелки на входе: усилителя мощно- 1 сти 4 появится переменное напряжение, ко- j торое будет сдвинуто по фазе относительно питающего на 180о. В этом случае в первый полупериод питающего напряжения верх ний вывод нижней вторичной обмотки трансформатора питания 15 имеет положительный; потенциал и входным сигналом открыт тран-, зистор 5, а транзистор 6 закрыт. Ток от верхнего вывода нижней вторичной обмотки трансформатора питания 15 пойдет по цепи: эмиттер«коллектор транзистора 5, верхняя первичная обмотка трансформатора 7, контакт концевого выключателя 13, правая первичная обмотка трансформатора 9, диод

17, нижний вывод нижней вторичной обмот- I ки трансформатора питания 15. На эмитте- ре закрытого транзистора 6 питающее на. пряжение отсутствует.

В следующий попупериод питающего напряжения нижний вывод верхней вторичной обмотки имеет положительный потенциал, транзистор 6 открыт, а транзистор 5 закрыт, Ток из нижнего вывода верхней вторичной обмотки трансформатора питания 15 пойдет по цепи: эмиттер-коллектор транзистора 6, нижняя первичная обмотка трансформатора 7, контакт концевого выключателя 13, левая первичная обмотка трансформатора 9, диод 16, верхний вывод верх ней вторичной обмотки трансформатора питания 15. Обмотки двигателя оказываются под напряжением, двигатель приходит во вращение против часовой стрелки и отводит выходной вап 14 от предельного попожения.

Контакт 12 концевого выключателя замыкается и следящая система входит в рабочую зону, 447679

При повороте входного вала 18 против часовой стрелки на первичной обмотке усилителя мощности 4 имеется управляюmee напряжение, сдвинутое по фазе относительно напряжения питания на 180 ° . 5 которое обеспечивает вращение выходного вала 14 также мотив часовой стрелки и при ее повороте на предельный угол контакт концевого выключатели 13 размыкается. е

Допустим, что в первый полупериод питающего напряжения верхние выводы вторичных обмоток трансформатора питания

15 имеют положительный потенциал и входным сигналом открыт транзистор 5, а у транзистор 6 закрыт. В этом случае ток в цепи эмиттер-коллектор транзистора 5, верхняя первичная обмотка трансформатора 7, левая первичная обмотка трансформатора 9, диод 16, верхняя вторичная об- 20

; мотка трансформатора питания 15, контакт концевого выключателя 12, верхний вывод нижней вторичной обмотки трансформатора питания 15 отсутствует, так как диод 16 . в этот полупериод не проводит. Нижняя 25 первичная обмотка трансформатора 7 и правая первичная обмотка трансформатора

9 обесточены, так как закрыт транзистор 6.I

В следующий полупериод открытый транзистор 6 подключит нижнюю первичную . 30 обмотку трансформатора 7 и правую первичную обмотку трансформатора 9 к диоду 17, который в этот полупериод не про. водит, следовательно тока в этих обмотках не будет. Верхняя первичная обмотка Зб трансформатора 7 и левая первичная обмотка трансформатора 9 также обесточены, так как закрыт транзистор 5.

Таким образом, в оба полупериода питающего напряжения обмотки двигателя 8 4О переменного тока оказываются обестоненными и ось двигателя после размыкания контакта концевого выключателя 13 перестает вращаться против часовой стрелкИ.

Прн повороте входного вала 18 по ча- 4 совой стрелке на выходе трансформатора

5 появится напряжение, совпадающее по фазе с напряжением питания и"в первый полупериод на верхних выводах вторичных обмоток трансформатора питания 15 будет И положительный потенциал, транзистор 6

:будет открыт, а транзистор 5 закрыт.

Ток от верхнего вывода нижней вторич- ной обмотки трансформатора питания 15 пойдет через контакт концевого выключателя 12, эмиттер-коллектор транзистора 6, нижнюю первичную обмотку трансформатора

7, правую первичную обмотку трансформатора 9, диод 17 — к нижнему выводу ниж— 60 ней вторичной обмотки трансформатора пи= тания 15.

В следующий попупериод открыт транзистор 5 а транзистор 6 закрыт, ток m нижнего вывода верхней вторичной обмотки трансформатора питании 15 пойдет через контакт концевого выключателя 12, транзистор 5, верхнюю первичную обмотку трансформатора 7, левую первичную обмотку трансформатора 9, диод 16 — к верхнему выводу верхней вторичной обмотки трансформатора питания 1 S. Обмотки двигателя оказываются под напряжением, выходной вап 14 приходит во вращение по часовой стрелке, контакт концевого выключателя 13 замыкается, а следящая система входит в рабочую зону, Таким образом, предлагаемая следящая система автоматически останавливается на границе рабочей зоны как при вращении выходного вала по часовой стрелке, так и при вращении против часовой стрелки и автоматически входит в рабочую зону, когда входит в рабочий диапазон угла командная ось.

Предлагаемая следящая система переменного тока с ограниченным углом поворота выходного вала имеет все достоинства известной следящей системы, но исключает необходимость наличия преобразованных каскадов, что упрощает конструкцию предлагаемого устройства, и имеет значительно меньшие остаточные напряжения на обмотках двигателя при размыканни контактов, что повышает к. и. д. системы и надежность ее работы.

Предмет изобретения

Следящая система, содержащая приемник, вход которого связан с вкходом дач чика, а выход через предварительный усилитель подключен к двухтактному, усилителю мощности, первый согласующий трансформатор, вторичная обмотка которого подсоединена к обмотке управления двигателя переменного тока, два размыкаюших концевых выключателя, сопряженных с кулачком, который через редуктор связан с валом двигателя, второй согласующий трансформатор, вторичная обмотка которого подключена к обмотке возбуждения двигателя; трансформатор питания с первичной обмоткой, подсоединенной к клеммам сети переменного тока, и д,вумя вторичными обмотками, два диода, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и повышения к. п. д. схемы, начало первой и конец второй вторичных обмоток транс447679

,„, (аап)(. н..1 Н:ц а >i : t.а реа11,1(;111аппно >пп с n« 1, 1 1,,и и,1, i1 ой рек юр

Завяз . .. олппсное

Заказ, $$,$ Иад. М Я, / Тира к 7 Полппсное

Ц11И1111И Государствепн»го коингета Совета Министров СССР ио делан изобретений и открытий

Москва, 113035, Раушская наб., 4

Предприятие «Патент», Москва, Г-59, Бережковская наб., 24 ум: М Ф" "- ». " =" "

r 4i4 r К

-е-4а ф- 7 е-.. форматора питания,. через выпрямительные диоды подключены соответственно к началу первой и концу второй первичных обмоток второго согласующего трансформатора, а конец первой и начало второй вторичных обмоток трансформатора питания— к эмиттерам транзисторов усилителя мощности и одному из концевых выключателей, конец первой и начало второй первичных обмоток первого согласующего трансфоркаатора подсоединены соответственно к концу первой и началу второй первичных обмоток второго согласующего трансформатора и другому концевому выключателю, при этом начало первой и конец второй первичных обмоток первого согласующего трансформатора связаны с коллекторами транзисторов усилителя мощности.