Цифровой позиционный электропривод

 

С-ПЙСАИИ-Е

ИЗОБРЕТЕН МЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнн

Соцнаписткческик

Ресцублнк (и75271 2

=Q (6 I ) Дополнительное к а вт. с внд-ву (22) Заявлено 10.07.78 (2I ) 2640800/24-07 с присоединением заявки РЙ(53)M. Кл.

Н 02 P 5/06

Гасудерстввккык коннтет (23) Приоритет по депвм нзввретеннй н открытнй

Опубликовано 30.07.80. Бюллетень Ля 28

Дата опубликования описания 31,07.80 (53) УДК62-83:

:621.7 18.5 (088.8) (72); Автор изобретения

Н. Т. Малюк (7!) Заявитель (54) !ЦИФРОВОЙ ПОЗИЫИОНН61Й ЭЛЕКТРОПРИБОД

Изобретение отностегся к злекгроприводу, в частности, к системам автоматического электропривода с регулированием ускорения скорости и величины перемещения и может найти применение для автоматизации металлорежущих станков, прокатных станов, лифтов и других механизмов.

Известен цифровый электропривод станка, содержащий последовательно соединен10 ные злелгродвигатель, усилигепь мощности, цифроаналоговый преобразователь, реверсивный счетчик, делигель часвзты и генератор опорной частоты (1).

Наиболее близким по технической сущ15 ности является устройство, содержащее последовательно соединенные злетсгродвигатель с датчиком положения, усилитель мощности, цифроаналоговый преобразователь, реверсивный счетчик, соединенный с датчиком положения, делттгелb частоты и генератор опорной частоты (21.

Недостатком данных устройств является то, что они не обеспечивают регулирование ускорений при разгоне и торможении, что снижает точность работы эле1сгропривода.

11ель изобретения — повышение точности работы за счет обеспечения линейности ускорения при разгоне и торможении.

Указанная цель достигается тем, что в электропривсд допо: - ;тельно введены две схемы совпадения, схема сравнения, второй реверсивиый счетчик, коммутатор и два ключа, соединяющие выходы счетчиков со входами цифроаналогового преобразователя, управляющие входы ключей соединеньи со входами кол1мтйатора, входы которого соединены с выходами реверcHBHbK счетчиков и схел1 совпадения, через которьк делитерль частоты подютючен ко входам второго счетчгла, причем третий вход одной схемы совпадения соединен с выходом схемы сравнения, соединенной со вторым счетчиком.

На фиг. 1 приведена фуны иональная схема устройства; на фтп. 2 — грзфшл зависил1ости скорости от времени и переЛ1ЕШЕНИЯ

12 4 циент деления частоты генератора 3И =.

,./К2, где g < -коэффициент деления делителя 2). Блоком 26 задания устанавпивае г. ся требуемая скорость перемещения <

Данньй блок представляет собой набор кодовых переключателей, выходы которых подключены ко входам схемы 11 сравнения, блоком 27, так же представляющим собой набор кодовьк переключателей, устанавливается знак (направление) и величина требуемого перемещения.

При подаче команды Пуск на вход 28 коммутатора 12, последний размыкает ключ 14, замыкает ключ 13, на его выходе 19 появляется единица", а на выходе 20 — "ноль". Схема 8 совпадения открывается и в счетчик 10 поступают им) пульсы частотой f g (JIGÃ, 2B) е Код счетчика возрастает, привод разгоняется по линейному закону (фиг. 2в),, например с ускорением D которому соответстсвует время разгона +> < .

При коде счетчика 10, равном коду, установленному блоком 26 задания, на выходе 24 схемы 11 сравнения появляется "ноль, закрывающий схему 8 совпадения. Привод работает с постоянной скорос»

T6IO Ш е

Одновременно с датчиком 6 положения поступают импульсы на вход счетчика 7 и записанный в нем блоком 27 код уменьшается. При равенстве кода счетчика 7 коду счетчику 10 на выходе 19 коммута тора 12 появляется ноль,а на его вььходе 23 - "единица . Схема 9 совпадения открывается, и счетчик 10 переходит в режим вычитания. Код счетчика 10 уменьшается. На выходе 2 4 схемы ll сравнения появляется "единица, но схема

8 совпадения остается эакрыгой, так как на выходе 13 коммугатора 12 обеспечива ется ноль ", Устройство работаег следующим образом.

В исходном состоянии ключ 13 разом» кнут, ключ 14 замкнут и датчик 6 положения через счетчик 7 подключен на вход

16 входного преобразователя 3. Выбором коэффициента усиления входного преобразователя 3 обеспечивается устойчивость замкнутого привода, счетчик 7 вместе с входным»реобраэователем 3 вьполняют роль реверсивного дискретного нуль-органа. При этом, если вход усилителя 4 мощности аналоговый, то входной преобразователь 3 является цифроаналоговым преоб-40 разователем. В случае дискретного (цифрового) входа усилителя 4 мощности входной преобразователь 3 может бьггь представлен в виде цифрового широтно-импульсного модулятора или масштабного преоб- 45 раэователя кода счетчика 7 с коэффициентом В, как правило, менее единицы.

На выходе 19 коммутатора 12 обеспечивается "ноль" и схема 8 совпадения остается закрытой, на его выходе 20—

"единица", но блокирующая связь 25 также обеспечивает закрытое состояние схемы 9 совпадения, так как на выходе счетчика

10 — ноль .

Едоком 26 задается требуемое ускорение при разгоне и торможении Q5(при этом всегда обеспечивается их равенство 0 =Og

3 7527 цифровой поэитп1о»ньй электропривод (фиг. 1) содержит последовательно соединенные генератор 1 и делитель 2 частоты, входной преобразователь 3, усилитель мощности 4, электродвигатель 5, датчик 6 по5 ложения, первый реверсивный счетчик 7, схемы 8 и 9 совпадения, второй реверсивный счетчик 10,схему 11 сравнения, коммутатор 12, ключи 13 и 14, один из которых соединяет вькод счетчика 10 с первым входом 15 входного преобразователя 3, а второй» выход счетчика 7 со вторым входом 16 входного преобразователя 3, управляющие входы 17 и 18 ключей 13 и 14 подключены к первому и вто-15 рому выходам коммутатора 12, управляю-. щие входы которого подключены к выходам счетчиков 7 и 10, а третий 19 и четвертый 20 его выходы соединены со входами схем 8 и 9 совпадения, через которые де-20 литепь 2 частоты подключен к суммирую-щему 21 и вычитаюшему 22 входам счетчика 10, причем третий вход 23 схемы 8 совпадения, соединен с выходом 24 схемы

11 сравнения, соединенной со счетчиком 25

10.

При уменьшении кода счетчика 10 до велич:ны, соответствующей менее Х где S и-постоянная дпя данного привода величина перемещения (точки А и В, фиг.

2б, в,), ключ 13 размыкается, а ключ

14 замыкается, и привод тормозится в следящем режиме с переменным ускорением (фиг. 2б). Величина S выбирается

TR из условия чувствительности привода и обеспечения апериодического переходного процесса при торможении с максимальньм ускорением Q5 и, KBK правило в приводах с добротностью по скорости 15-20

3/C, »е превосходит (5-10) оборота вала

752712

Выбранная таким образом величина 5 .„ не оказывает существенного влияния на ™ линейность ускорения при торможении (величина перемещения с нелинейным ускорением мала). Разгон привода производит- s ся строго по линейному закону в широких пределах регулирования ускорения. При задании величины перемещения менее или равной S> ключ 14 не размыкается, сосТП тояние выходов 19 и 20 коммутатора 12 10 не меняется при команде 28, и привод разгоняется и тормозится в следящем режиме в функции величины перемещения.

Позиционный электропривод обеспечивает сокращание времени разгона и тороможения.

В ряде случаев, например в тяжелых шлифовальных станках, суммарное уменьшение общего машинного времени, требуемого на обработку детали, составит 2 5%, что поз20 волит поднять производкгельность таицс станков на 10-12%. формула изобретения

1 ифровой: позиционный электропривод, содержащий последовательно соединенщью электродвигатель с датчиком положения, усилитель мощности, цифроаналоговый преоб» разователь, реверсивный счетчик, соединенньй с датчиком положения,делигель частоты и генератор опорной частоты, о т л и— ча ю шийся reM, что, с целью повышенка точности работы за счег обеспечения линейности ускорения при разгоне и торможении, в него дополнительно введены две схемы совпадения, схема сравнения, второй реверсивный счетчик, коммутатор и два ключа, соединяющие выходы счетчиков со входами цифроаналогового преобразователя, управляющие входы ключей соединены с выходами коммутатора, входы которого сое» динены с выходами реверсивных счетчиков и схем совпадения, через которые делитель частоты подключен ко входам второго счетчика, причем третий вход одной схемы совпадения соединен с выходом схемы сравнения, соединенной со вторым счетчиком.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 506001, кл. 2 Q 05 В, 29/18, 1976.

2. ЭП-електропривод. Выпуск 2 (19), 1973, стр. 2l, 22.

752712

Составитель Ю. Воробьев

Редактор И. Нестерова Телред Ж. Кастелевич Корректор Ю. Макаренко

Заказ 4760/16 Тираж 78З Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР ио делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-ЗБ, Раушская наб., д 4/5 филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4