Устройство дистанционной передачи угла поворота задающего вала

 

О П И C А Н И Е Ьз,, рд

ИЯ

Союз Советскнк

Социелнстнчески и

Ресеубпик

ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l) дополнительное к авт. свид-ву я542314 (22) Заявлено 200677 (21) 2499215/24 — 07 с присоединением заявки % (23) Приоритет (43) Опубликовано 251178.Бюллетень № 43 (45) Дата опубликования описания 30,1178 (51) М. Кл.

H 02 К 29/02

Государственны и ком итет

Совета Министров СССР оо делам изобретейий и открытий (53) УДК 621.313. .13.014. .2:621.282 (088.8) (72) Автор изобретения

A.C. Михалев

Дальневосточный ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. В.B. Куйбышева (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДИСТАНЦИОННОЙ ПЕРЕДАЧИ УГЛА

ПОВОРОТА ЗАДАЮЦЕГО ВАЛА

Изобретение относится к области исполнительных устройств систем автоматики на основе бесконтактных двигателей постоянного тока (БДПТ) и может быть использовано для построения обратимых следящих приводов копирующих роботов-манипуляторов.

Из основного авт.св. 9 542314 известны устройства для дистанционной передачи угла поворота от задающего вала с установленным на задающем валу первым ДПР к исполнительному БДПТ, содержащему синхронную машину со вторым, идентичным первому ДПР, и коммутатор, управляющие цепи ключей которого соединены с выходами встречно включенных одноименных чувствительных элементов обоих ДПР, выполненных, например, широтно-импульсными.

Недостаток этого устройства состоит в отсутствии обратного канала отражения на задающем валу нагрузочных моментов, возникающих на исполнительном валу.

Цель предложения — расширение облас ти применения устройства путем создания отражения нагрузочных моментов привода на задающем валу.

Это достигается тем, что устройство, содержащее установленный на задающем валу первый датчик положения, на исполнительном валу — синхронную машину со вторым,индентичным первому, датчиком положения ее ротора и коммутатор напряжений на статорных обмотках, к управляющим входам которого подключены встречно соединенные выходы первого и второго датчиков, снабжено второй синхронной машиной, на задающем валу укреплен ротор второй синхронной машины, секции статорной обмотки которой подключены параллельно одноименныМ секциям первой синхронной машины.

На чертеже приведена функциональная схема устройства беэ внешних кинематических цепей.

В устройстве есть обратимый следящий привод (ОСП), бесконтактный двигатель постоянного тока (БДПТ), датчик положения ротора (ДПР), синхронная машина (CN), магнитно-модуляционный датчик угла (МИДУ), углы поворота задающего и исполнитепьного валов ,соответственно сс, са „,а также моменты на задающем и исполнительном валах l1> М„

На задающем валу 1 привода укреплен ротор 2 ДПР 3, выполненного в виде ММДУ, и ротор 4 СМ 5. Яа испол634428 нительном валу 6 привода укреплен ротор 7 ДПР 8 конструкции, идентичной

ДПР 3, и ротор 9 CM 10.

Число статорных обмоток СМ 5 и

СМ 10, а следовательно, и число ра6о чих обмоток ДПР 3 и ДПР 8 может быть произвольным и на чертеже принято рав- 5 ным двум. Поскольку схема привода сиглметрична для каждой обмотки, показаны связи лишь для одной из них.

Рабочие обмотки ll ДПР 3 и 12 — ДПР 8 подключены к общему источнику напряжения повышенной частоты.

Выходные напряжения датчиков выделяются на резисторах 13 и 14 и через выпрямители 15 и 16 встречно подключены к управляющим зажимам мостового полупроводникового коммутатора (ППК)

17. К выходным зажимам этого коммутатора подключены параллельно статорные обмотки 18 CM 5 и 19 CM 10.

Схема соединений для второй фазы аналогична приведенной.

Привод работает следующим образом.

В Режигле покоЯ пРи сГ.з =Ж =const. и- >

Мг -М, =P, ДПР 3 и Д IP 8 выРабатываюr одинаковые импульсы, ширина которых для одной пары обмоток (например 11 и 12) пропорциояальна соответственно б)п (X,p и бгп;.Г,„ а дЛЯ друГОй пары

-соз>.зггсоба,„,Разность этих импУльсов равна нулю, статорные обмотки СМ 5 и СМ 10 обесточены, и привод по силовым цепям практически не потребляет энергии.

При повороте задающей оси на некоторый угол импульсы ДПР 3 и ДПР 8 отличаются по длительности. Их разница 35 выделяется и усиливается в ППК, и на статорных обмотках CM 5 и CM 10 появляются широтно-импульсно-модулированные напряжения. Под действием этих напряжений ротор 9 CM 10 и ротор 7 40

ДПР 8 поворачивается. Угол поворота г>г,ц, исполнительного вала зависит при этом (>T нагрузочного момента М . Если

М + О, то вращение CM 10 будет продолжаться до тех пор, пока не восста- 45 новится равновесие импульсов ДПР 3 и

ДПР 5, т.е. пока о . не станет равным >г 3

Если Мг> $ 0 то aLi гС 1т.е. привод представляет собой систему статическую относительно момента), и СИ 10 вращается до тех пор, пока не наступит равновесие моментов на исполнительной оси. Нетрудно видеть, что средние напряжения на обмотках CM 10 пропорциональны M <. Они одновременно питают обмотки СМ " на задающем валу, поэтому моменты М э и М г, в установившемся режиме пропорциональны.

Коэффициент пропорциональности между М> и М г> достаточно просто можно изменять, если выполнять СМ 5 по конструкции, аналогичной СМ 10, но в других габаритах, а также средствами схемотехники.

Таким образом, в устройстве с помощью дополнитЕльной Сй1 удается отразить на задающем валу моменты, возникающие на исполнительном валу, т.е. выполнить привод обратимым. В отличие от аналогичных ОСП на сельсинах или двухфазных двигателях настоящий привод потребляет существенно меньшую мощность в нерабочих режимах, имеет лучшие массо-габаритные показатели и проще по конструкции благодаря использованию ДПР БДПТ в качестве датчиков перемещения задающего и исполнительного валов.

Формула изобретения

Устройство дистанционной передачи угла поворота задающего вала по авторскому свидетельству г)> 542314, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства путем создания отражения моментов нагрузки исполнительного вала на задающем валу, устройство снабжено второй синхронной машиной, на задающем валу укреплен ротор второй синхронной машины, секции статорной обмотки которой подключены параллельно одноименным секциям первой синхронной машины.