Двухканальный следящий привод

 

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ.(;,э п2 1 е r нf; те . ((°:. лра,— б oiinG7+,:p, t,, (,. д (ц66Т498

Соуп Соеетскни

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 221275 (21) 2302248/18-24 (51)М. Кл,2 анне

Государственный комитет

СССР

Ъо делам изобретений н открытий

G 05 В 11/Ol с присоединением заявки Нов (23) Приоритет (53) УДК 62-50 (088.8) Опубликовано 0505.79 Бюллетень М 17

Дата опубликования описания 08.05.79 (72) Автор изобретения

Б. В. Новоселов (71) Заявитель

Ф (54) ДВУХКАНАЛЬЦНЙ СЛЕДИЦИЙ ПРИВОД

Изобретение относится к области систем автоматического управления и регулирования и может быть использовано для построения двухканальных следящих приэодов с силовым опорным каналом, имеющих ограниченный угол вращения нагрузки.

Известны одноканальные следящие приводы, имеющие в своем составе устройства торможения на предельных раббчих углах, обеспечивающие тормо- жение нагрузкй на минимально возможном угле при подходе ее к концевому выключателю, установленному на определенйом угле от жесткого упора (1)и(2),1>

Из иэвестйых устройств наиболее близким по технической сущности является двухканальный следящий привод, содержащий, первый источник опорного напряжения, последовательно соединенные первый сумматор, первый коммутатор, основной канал управления, выход которого соединей со входом первого датчика скорости и первым входом дифференциала, выход которого соединен со входом устройства торможения и входным валрм редуктора, выходкой вал которого соединен со входом нагрузки, первый выход которой соединен со входами первого и второ2 го концевых выключателей, а второй выход соединен с одним иэ входов первого сумматора и входом второго дат- чика .скорости, выход которого соединен ео вторым входом основного канала управления, третий вход которого соединен с выходом первого датчика скорости, а четвертый вход — с первым выходом второго источника опорного напряжения, второй сумматор, первый вход которого соединен с выходом первого датчика скорости, а второй вход соединен с выходом третьего датчика скорости и первым входом опорного канала управления, выход которого соединен со вторым входом дифференциала и входом третьего датчика скорости, первые выходы первого и второго концевых выключателей соединены соответственно со вторым и третьим входами первого коммутатора (3).

Недостатком известного привода является его низкое быстродействие изза недостаточно эффективного торможения на предельных рабочих углах.

Целью настоящего изобретения является повышение быстродействия привода..

Лоставленная цель достигается тем, что в приводе установлены второй и ственно со вторым и третьим входами третьего коммутатора, четвертый вход которого соединен со вторым. выходом второго источника опорного напряжения, пятый и шестой входы соединены со вторыми выходами соответствующих концевых выключателей, а выход - со вторым входом опорного канала управ- 10 ления, второй вход третьего коммутатора соединен с выходом первого сумматора, третий и четвертый входы третьего коммутатора соединены с третьими выходами соответствующих 15 концевйх=выключателей, а выход третьего коммутатора соединен со входом устройства торможения.

Блок-схема привода представлена на фиг.l.Циклограмма работы привода 20 в режиме торможения на предельных рабочих углах — на фиг. 2.

Следящий привод состоит иэ первого и второго сумматоров 1,2,первого,вто- 5 рого и третьего коммутатора 3,4,5 основного канала управления б,опорного канала управления 7,первого, второго третьего датчика скорости 8,9, 10, диФференциала 11, редуктора 12, нагрузки 13, первого и второго концевого выключателя 14,15, (тормозного) устройства торможения 16, первого и второго источника опорного напряжения 17,18,ïåðâîãî,второго, третьего, . четвертого, пятого, шестого и седьмого реле 19,20,21,22,23,24,25, размыкающих контактов 26,27,28,29,30, 31,32, эаьыкающих контактов 33,34, 35, 36, 37, 38, диодов 39, 40.8, 6)« (9> - ". соответствейно ошибка следящего при30

40 вода, его входной и выходной сигналы, 11, Йз, ;„Q.1,- скорости соответственно задаваемого, основного канала управления, опорного канала управления, нагрузки,ЬЯ -= - < -разность ско- 45 ростей основного и опорного каналов управления, t — текущее время.

Q> (t), Q „(), Q„(t) соответствуют процессу торможения нагрузки 13 при максймальном значении исходной для 50

-торможения скорости основного канала управления б, т.е. при движейии нагрузки 13 в направлении, когда срабатывает концевой выключатель 14; а )з2 (), + 2(t), +$2 (2) ствуют йроцессу торможения нагрузки

1.3 при минимальном значении исходной для торможения скорости основного канала управления 6, т.е. при движе-. нии нагрузки 13 в направлении, когда срабатывает концевой выключатель 15, момент t соответствует--моменту включения тормозного устройства 16, и соответбгвующего переключения источников опорного напряжения 17,18 °

Привод работает следующим образом. 65./

3 6614 третий коммутаторы, первые входы ко- торых соединены с выходами второго сумматора, выходы первого источника

" опорного напряжения соединены соответ98

При отсутствии входного сигнала

91 (t) и нахождении нагрузки 13 в рабочем секторе, т.е. когда все контакты концевых выключателей 14,15 разомкнуты,. контакты 26,27,28,29,30, 31,32 замкнуты, а контакты 33,34,35, 36,37,38 разомкнуты, тормозное устройство 16 отключено, двигатели каналов управления 6,7 вращаются под дайствием сигналов с источника"опорного напряжения 17, с равными по значению, но противоположными по знаку скоростями Йз, . Выходной вал дифференциала 11, а следовательно и нагрузка 13 неподвижны.

При наличии входного сигнала e„(t) и нахождении нагрузки 13 в рабочем секторе все контакты концевых выключателей 14,15 разомкнуты, контакты

26, 27,28, 29, 30, 31, 32 замкнуты, а кон такты 33,34,35,36,37,38 разомкнуты, тормозное устройство 16 отключено, двигатель канала управления 7 под действием сигнала с источника опорного напряжения 17 вращается с постоянной скоростью(допустим й,1500об мин а двигатель канала управления б под действием сигнала ошибки 9 с сумматора 1, на прохождение которого не влияют диоды 39,40, изменяет скорость по определенному закону.. Нагрузка 13 перемещается по определенному закону, определяемому сигналом (9<(t), Пусть нагрузка 13 подходит к концевому выключателю 14 с максимальной скоростью Ан одного знака, чему соответствует максимальное значение скорости Q, „, канала управления б.

Все контакты концевого выключателя

14 замыкаются. Реле 20 срабатывает и контакты 27,28 размыкаются. Путь, сигналу ошибки 9 разорван диодом 39, т.к. он включен встречно знаку ошибки, и контактом 28. На участке 0t< скорость и канала управления б изменяется по закону A> (t). под з2 действием сигналов с датчиков скорости 8,9 и источника опорного напряжения 17. Под действием сигнала ошибки

9 срабатывает в момент времени 1=0 и поляризованные реле 24, обеспечивая подготовку цепи включения тормоза тормозного устройства 16. Под действием сигнала, пропорционального Ь 1

Й „ R, вырабатываемого датчиками

8,10 и сумматором 2, срабатывают в момент времени t=0 реле 23,25. Контакт 35 замыкается, а контакт 32 разьикается. Реле 21 срабатывает, замыкая контакт 33 и раэьайкая контакт

30. Работа опорного канала управления

7 переключается от источника опорного напряжения 17 на истбчник опорного напряжения 18. Скорость Яр канала управления 7 начинает на участке Ot увеличиваться, обеспечивая торможение нагрузки 13 по закону .Я „ () с двой ным ускорейием, определяемам ускорениями обоих каналов управления 6,7

5,. 6614 до момента -с, когда скорости Q. и И „станут равными, В точке з включается тормозное устройство 16, т к. разность Ь < -" Q> — Я . = О, то следовательно отпускает реле 25 и его контакт 32 замыкается, а работа опорн ого канала управления 7 переключает- 5 ся с источника опорного" напряжения

18 на источник опорного напряжения

17. Двигатель канала управления 7 с момента t=t< начинает тормозиться.

Если обеспечить одинаковыми с момен- )р ,та t t4, т.е. на участке t4 -t законы изменения Q> (t) и Q. „(t), то уже, М1 начиная с 1= 4, скорость йН =О. Таким образом привод позволяет в несколько раз увепичить ускорение торможения, использовать включение тормозного устройства 16 беэ ударных моментов, а путь торможения свести до минимума .

Пусть нагрузка 13 подходит к конЦевому выключателю 15 с максимальной скоростью Я другого знака, чему соответствует минимальное значение скорости Я з канала управления 6 .

Все конТакты концевого выключателя

15 замыкаются. Реле 19 срабатывает и контакты 26,29 размыкаются. Путь сигналу ошибки B разорван диодом 40, т.к. он теперь включен встречно зна-. ку ошибки, и контактом 26. На участке

0t> скорость Q> изменяется по.зако- З0 г ну Й» под действием сигналов с датг чиков скорости 8,9 и источника опорного сигнала 17. Под действием сигнала ошйбки 8 в момент времени t=O срабатывает поляризованное реле 24, обес-36 печивая подготовку цепи включения тормоза тормозного устройства 1Ь, но цепь эта Разорвана на участке Ot4 контактами 32, т. к. реле 25 под действием сигнала,. пропорционального ЬQ 40 сработало и раэомкнуло их. В момент

t=O срабатывает и поляризованное репе 23, заьйкая контакт 36 и обеспечивая срабатывание реле 22, что обеспечивает пеРеключение Работы канала уп- 45 равления 7 с источника опорного на пряжения 17 на источник опорного на- пряжения 18. Скорость и уменьшается. Нагрузка 13 на участке,Ot< перемещается по закону Я u (t) . В момент

;t-t4, АЮ =О, контакты 32 замыкаются, тормозное устройство 16 включается; .коитакты 36 разьнкаются, реле 22 отпускает, контакты 31 размыкаются, а контакты 34 замыкаются, переводя канал управленияъ7 с работы от источника 55 опорного напряжения 18 на источник опорного напряжения 17. Скорость Rp г на участке 1„ — t увеличивается. Обеспечив идентичность законов Я (t), Я, (t) на участке,,- t<, можно, 60 начйная с 1=t обеспечить и=0.

Вывод нагрузки 13 из зоны торможения (допустим у концевого выключателя 15) обеспечивается за счет того; что при изменении знака 9 диод 40 65

98 6, пропускает сигнал 8 и канал управления 6 становится управляемым. При этом тормозное устройс Тво 16 отключается, т.к. поляризованное реле 24, если и замкнет контакты, то только контакт 37, в цепи которого находится разомкнутый концевой выключатель

14.

Проанализировав работу предлагаемого привода, видим, что ускорение торможения его на предельных рабочих углах удваивается, и путь торможения сокращается вдвое.

Предположим, .что торможение двигателей и нагрузки происходит по линейному закону, тогда путь торможения S выражается: для случая известного привода при ускорении тор(SC -0) г можения С - . для случая

I 26 (R -о) предлагаемого привода э, =

П следовательно S--- 0,5S> .

f.

Включение тормозного устройства

16 исключает перемещение нагрузки 13 с ползучими скоростями .

Реализация предлагаемого привода не требует сложного дополнительного оборудования и практически решается применением пяти реле и одного транс,форматора, выполняющего роль источника опорного напряжения.

Формула изобретения

Двухканальный следящий привод, содержащий первый источник опорного напряжения и последовательно соеди ненные первый сумматор, первый коммутатор, основной канал управления, выход которого соединен со входом первого датчика скорости и первым входом дифференциала, выход которого соединен со входом устройства торможения и входным валом редуктора, выходной вал кбторого соединен со входом нагрузки, первый выход которой соединен со входами первого и второго концевых выключателей, а второй выход соединен с одним из входов первого сумматора и входом второго датчика скорости, выход которого соединен со вторым входом основного канала управления, третий вход которого соединен с выходом первого датчика скорости, а четвертый вход — с первым выходом второго источника опорного напряжения, второй сумматор, первый вход которого соединен с выходом йервого датчика скорости, а второй вход соединен с выходом третьего датчика скорости и первым входом опорного канала управления, выход которого соединен со вторым входом дифференциала и входом третьего датчика скорости, первые выходы первого и второго концевых выключателей. соединены соответственно со вторым и третьим входами первого коммутатора, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения быстродействия привода, в нем устайовлены второй и третий коммутаторы, первые входы которых соединены =с вййодайй второго сумматора, выходы первого источника опорного напряже" — ля соединены" соответственно со вторйм-и третьим входами второго коммутатора, четвертый вход которого соедйнен со вторым выходом второго ис точйика опорного напряжения, пятый н шестой входы соединены со вторыми "выходами соответствующих концевых выключателей, а выход †. со вторйм

" :"- входоМ= опорного "кайала управления, второй вход третьего коммутатора соединен с выходом первого суммато61498 в ра, третий и четвертый входы третьего коммутатора соединены с третьими выходами соответствующих концевых выключателей, а выход третьего коммутатора соединен со входом устройства торможения.

6 . Источники информации, принятые во внимание. при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР .Р 252445, кл. 21 С 53/53, 1969.

2. Рабинович Л. В. Проектирование р следящих систем. И., Машиностроение, 1969 r., с. 472-475, 3. Новоселов Б. В. Схема тормажения электромеханических следящих приводов на предельных рабочих углах, Электричество, 1967 г., В 4.

661498 и йу

<а

5000

1500

ФЬг. 2

Составитель Г; Нефедова

Редактор Э. Губницкая Гехред H.Бабурка Корректор О. Билак

ЮЮ!М и ЗЮМ - % «Ф М ФЬЮ; ФФФФФ -: » «-" - - с 4-: «ми%М"

Тираж 1014 - Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Эакаэ 2473/49

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4