Бесконтактная следящая система постоянного тока

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 525925 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) ЗаявленоО6.О1.75 (21) 2093034/24 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.О8. 76.Бюллетень № 31 (45) Дата опубликования описания 04.11.76 (51) М. Кл.

605 В 11/40

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

РЗ) УДК 62 5С (088.8 ) (72) Автор изобретения

A. С. Михалев

Дапьневосточнь и ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. В. B. Куйбышева (71) Заявитель (54) БЕСКОНТАКТНАЯ СЛЕ

ПОСТОЯННОГО ТО

Изобретение относится к спедяшим системам с бесконтактвыми двигателями постоянного тока и может быть испоньзовано дпя исключения ошибок, обусповпенных трением в силовых механических передачах системы и нагрузке.

Известна бесконтактная следящая систе. ма постоянного тока, содержашая измеритель рассогласования, усилитель, выпрчмитель, широтно-импульсный модулятор, ре- тс дуктор, бесконтактный двигатель постоянного тока и укрепленный на входной оси тахогенератор, обладает кизкой точностью из-за автокопебаний в режиме вынужденных движений Е11. l5

Наиболее бпизким по технической сущности к предпагаемой системе является устройство, содержашее поспедоватепьно соединенные измеритепь рассогласования, предваритепьный усипитепь, первый выпрямитель, 2О сумматор, широтно-импульсный модулятор, бесконтактный двигатель постоянного тока с репе реверса, которое подключено к выходу предварительного усилителя, и редуктор, выходная ось которого связана с измери- 25 гелем рассогласования, а также укрепленнь:й на входном валу первый тахогенератср, подключенный через второй выпрямитель к входу сравкиваюшего элемента, выход которого через последовательно соединенные реле и блок умножения подключен ко второму входу сумматора, и укрепленный на валу двигателя второй тахогенератор, выход которого через третий выпрямитель соединен со вторым входом сравниваюшего элемента (21.

Однако в режимах покоя и вынужденного движения такое устройство имеет ошибки, обусловленные трением в редукторе и нагрузке системы.

Цепь изобретения — повышение точности системьr, Йпя этого предлагаемая система содержит последовательно соединенные интегратор и четвертыя выпрямитель, выход которого соединен с одним из входов блока умножения, а вход интегратора подключен к выходу предварительного усилителя.

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемой системы; на фиг. 2 — ее выход525925

I ная координата Юо прй скачкообразном входном сигнале, выходной угол 8„в системе (прототипе) при наличии трения, а также скорость двигателя Q. и выходное напряжение интегратора U„.

Измеритель рассогласования 1 выявляет разность 6 входного 8- и выходного 9о углов, которая преобразуется и усиливается предварительным усилителем (ПУ) 2.

Выход этого усилителя подключен к реле 10 реверса 3 двигателя, к интегратору 4 и через выпрямитель 5 - к одному из входов сумматора 6, ко второму входу которого подключен выход блока умножения 7. На вход этого блока через выпрямитель 8 под- 1б ключен выход интегратора 4.

Выход сумматора 6 управляет относительной длительностью импульсов широтноимпульсного модулятора (ШИМ) 9, который регулирует скорость вращения бесконт- 20 рольного двигателя постоянного тока (БДПТ) 1О.

Двигатель через редуктор 11 связан с измерителем рассогласования 1.

На входной оси системы укреплен тахо- Ж генератор 12, который через выпрямитель

13 соединен со сравнивающим элементом 14.

Выход этого элемента подключен к реле 15, имеющему состояние "0 или 1", а выход последнего подсоединен к блоку умножения 7. Ко второму входу сравнивающего элемента 14 через выпрямитель 16 подключен второй тахогенератор 17, укрепленный на валу БДПТ lO.

Система при подаче скачкообразного входного сигнала работает следующим образом.

Появившееся в результате скачка рассогласование переводит в надлежащее положение реле реверса 3, и двигатель отра- 4 батывает рассогласование. Под действием напряжения тахогенератора 17 выходное напряжение сравнивающего элемента 14 становится отрицательным. реле 15 переводится в положение "0" и блок умножения 7 отключает выход выпрямителя 8, а значит и интегратора 4, от сумматора 6.

Таким образом, первая фаза переходного процесса в предлагаемой системе протекает так же, как и в системе-прототипе, что и показано на фиг. 2 кривыми &, и 8 и кривой скорости двигателя -"

В системе - прототипе переходный процесс заканчивается в момент времени t=t q с некоторой ошибкой 6, обусловленноймоментом сухого трения

В предлагаемой системе, начиная с момента времени С, возникает скользящий режим и переходный процесс продолжа- 60 етсядо полного согласования осей (на фиг.2 это показано кривой &„ ). Объясняется это тем, что как только останавливается вал двигателя, исчезает напряжение тахогенератора 17, реле 15 переводится в положение "+1", интегратор 4 подключается к сумматору 6 и его выходное напряжение, превышающее напряжение трогания Uq двигателя, вновь приводит последний во вращение. Однако при трогании двигателя тахогенератор 17 вновь отключает интегратор и т.д. Описанный скользящий режим приводит к тому, что в момент = оси согласуются, затем появляется незначительное рассогласование обратного знака, реле реверса переключается, и скользящее движение продолжается в обратную сторону до тех пор, пока при = напряжение инегратора не станет равным напряжению трогания, а рассогласование не будет равно нулю. Подобный же скользящий режим возникает и при установившихся движениях входной оси, например при линейной заводке, При наличии рассогласования выходное напряжение интегратора 4 растет; это увеличивает скорость двигателя и уменьшает рассогласование до нуля. Дальнейшее движение БДПТ 10 с заданной скоростью осуществляется за счет выходного напряжения интегратора, с высокой частотой подключаемого к сумматору 6 за счет внутренних автоколебаний, обусловленных сравнением скоростей выходного вала и вала двигателя.

Особенность предлагаемой системы состоит в том, что во время свободных движений системы при 8; = Canst интегратор 4 отключен за счет напряжения тахогенератора 17 и не снижает устойчивости системы.

Применение предлагаемой системы позволяет полностью исключить ошибки, обусловленные трением в редукторе и нагрузке.

Формула изобретения

Бесконтактная следящая система постоянного тока, содержащая последовательно соединенные измеритель рассогласования, предварительный усилитель, первый выпрямитель, сумматор, широтно- импульсный модулятор, бесконтактный двигатель постоянного тока с реле реверса, которое подключено к выходу предварительного усилителя, и редуктор, выходная ось которого связана с измерителем рассогласования, а также укрепленныйна входном валу первый тахогенератор, подключенный через второй выпрямитель к входу сравнивающего элемента, выход которого че525925

1Z 15

Составитель А. Лащев

Редактор Т. Иванова Техред Г. Родак

Корректор Ll. Мельниченко

Заказ 5136/488 Тираж 1029 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 рез последовательно соединенные реле и блок умножения подключен ко второму входу сумматора, и укрепленный на валу двигателя второй тахогенератор, выход которого через третий выпрямительсоединен со вторым входом срав- 5 ннвающего элемента, о т л и ч а ю щ а я— с я тем, что, с целью повышения точности системы, она содержит последовательно соединенные интегратор и четвертый выпрямитель, выход которого соединен с од- 10 ним из входов блока умножения, а вход интегратора подключен к выходу предваоительного усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 4355O1,GO5 В 11/10 от 12.06.72.

2. Авторское свидетельство СССР № 470783, 6 05 В 11/10 от 28.04.73 (прототип) .

14 16 !7