Интегрирующий привод переменного тока

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсннк

Социалнстическия

Реснуолик ()771610 (61) Дополнительное к ввт. свид-ву(22) Заявлено 23.10.78(21) 2675591/18-24 . с присоединением заявим HP(23) ПриоритетОпубликовано 151080.бюллетень Йо 38

Р1)М. К„,з

С 05 В 11/06

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

{53) УДК 62.-50 (088. 8) Дата опубликования описания 17. 10. 80 (72) Автор изобретения

В. Г. Солод звников (71) Заявитель (54) ИНТЕГРИРУЮЩИЙ ПРИВОД ПЕРЕМЕННОГО

ТОКА

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано при проектировании интегрирующих приводов переменного тока, предназначенных преимущественно для использования s навигационной аппаратуре, работающей в условиях изменяющейся температуры окружающей среды.

Известен интегрирующий привод переменного тока (13, содержащий исполнительный двигатель, асинхронный тахогенератор, кннематически соединенный с двигателем, задающий блок приводф, подключенный к источнику переменного тока, и сумматор, входы . которого подключены к выходам тахогенератора и задающего устройства, а выход - через усилитель к двигателю.

20.

Недостатком такого интегрирующего привода является погрешность скорости вращения вала исполнительного двигателя, вызванная изменением температуры тахогенератора от 25

его прогрева при работе и от изменения температуры окружающей среды, а также наличием квадратурного сигнала и.гармонических помех на входе .усилителя. 30

Известен также интегрирующий привод переменного тока (2), в котором с целью компенсации температурной погрешности в цепь обмотки возбуждения (или в цепь сигнальной обмотки) тахогенератора включен термозависимый контур, содержащий терморезистор с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления.

Такая компенсация температурной погрешности недостаточно эффективна иэ-за несовпадения температурных: коэффициентов сигнала тахогенератора и термозависимого контура, а также различия в температуре тахогенератора и термореэистора.

Наиболее близким к изобретению является интегрирующий привод переменного тока (3), содержащий источник переменного тока и последовательно соединенные усилитель-дискриминатор, исполнительный двигатель и тахогенератор, выход которого связан с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом задающего блока, выход - с одним входом усилители-дискриминатора, с другим входом которого связан выход фаэосдвигающего блока, а

771610

4 вход задающего блока подключен к выходу источника переменного тока.

Введение в состав интегрирующего привода фазового дискриминатора позволяет существенно повысить точность за счет уменьшения влияния квадратурного сигнала и гармонических помех на входе усилителя.

Недостатком такого привода является температурная погрешность, определяющим фактором которой является изменение выходного сигнала тахогенератора от изменения температуры. Введение в таком приводе термоэависимого контура оказывается малоэффективным.

Целью изобретения является увели. чение точности привода путем умень,шения температурной погрешности.

Эта цель достигается тем, что выход источника переменного тока соединен со входом фазосдвигающего блока.

На фиг. 1 приведена блок- схема интегрирующего привода; на фиг. 2 векторная диаграмма интегрирующего привода.

Интегрирующий привод содержит исполнительный двигатель 1, вал которого соединен кинематически с ва» лом тахогенератора 2. Выход тахогенератора подключен к одному из входов сумматора 3, к другому входу сумматора подключен выход задающего блока 4. Выход сумматора подключен к входу двигателя через усилитель-дискриминатор 5. Опорный вход усилителя-дискриминатора 5 подключен через фазосдвигающий блок б к источнику переменного тока 7 (источнику питания).К этому же источнику подключен вход задающего блока 4. Фазосдвигающее устройство выполнено в виде RC-контура, параметры сопротивления и емкости определены частотой источника питания и условием фазового сдвига опорного напряжения усилителя-дискриминатора 5 относительно напряжения источника питания 7 на угол аrctg о /fb, (1) где g - угол фазового сдвига опорного напряжения усилителя-дискриминатора относительно напряжения источника питания с{, - температурный коэффициент амплитуды сигнала тахогенератора в 1/град С; (Ъ - температурный коэффициент фазы сигнала тахогенератора в рад./град С.

Работа предлагаемого интегрирующего привода пояснена.векторной диаграммой (см. фиг. 2), где Е - .вектор напряжения источника питания;

U - вектор опорного напряжения усилителя-дискриминатора;.

U — вектор сигнала. задаюшего блока;

U — вектор сигнала тахогенерат тора в начальных тем .åðàтурных условиях;

U — вектор сигнала тахогене- ратора в измененных температурных условиях;

- угол фазового сдвига сйгнала тахогенератора относительно опорного напряже(Q ния усилителя-дискримина тора ф

49 - угол фазового сдвига между векторами Uä и U,,возникающий за счет изменения (5 температуры.

Проекция вектора сигнала 0 на нап равление вектора опорного напряжения

U< является сигналом отрицательной обратной связи, регулирующей скорость рц вращения интегрирующего привода, следовательно условием независимости скорости вращения привода от изменения температуры будет уравнение

U Cos

В уравйении (2) О- и U - амплитуда сигнала тахогенератора. Векторы

U и U связаны между собой зависймостью

U1 - U () «6t) (3)

4(с (Ъф (4) где t - величина изменения температуры относительно начальных температурных условий, в град С.

При подстановке выражений (3)и (4)

35 уравнение (2) преобразуется к виду и 0084 U ({-6 t)(COSQ. eO&(btiStA Q S1rl Qt), При учете того, что величины с и

@ P имеют порядок йримерно 10 ", а величина t обыЧно не превышает нескольких десятков градусов, уравнение (5) упрошается ) со& 9 = 0 „(со.б ф-n t cos q+ (ь1 М и y }, 45

Из уравнения (6)определяется значение угла у, нри котором скорость вращения привода не зависит от температурных изменений .

5О tf a retg aI ф (7)

Так как в интегрирующем приводе .выходной сигнал задающего блока 4 совпадает по фазе с напряжением источника питания 7 (или при перемене.: направления вращения имеет фазу 180 ), а выходной сигнал тахогенератора в начальных температурных условиях установлен в противофазе с сигналом задающего блока 4, 4@ то вносимый фаэосдвигающим блоком

4 фазовый сдвиг опорного напряжения относительно напряжения источника питания 7 вызывает такой же фазовый сдвиг опорного напряжения и относительно сигнала тахогенератора 2, т.е °

771610

Формула изобретения

Составитель Г. Нефедова

Редактор Н. Каменская Техред Ж.Кастелевич Корректор Н.Стец

Заказ 6695/58 Тираж 956 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений .и открытий

113035, Москва Ж-35 Ра ская наб. д. 4 5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 условия формул (1) и (7) эквива лентны.

Описанное техническое решение позволяет уменьшить температурную погрешность скорости вращения вала интегрирующего привода. Испытание двух образцов интегрирующих приводов, используемых в точной навигационной аппаратуре, показали, что температурная погрешность привода снижается B 5-10 раз при сохранении остальных технических характеристик.

Интегрирующий привод переменного тока, содержащий источник переменного тока и последовательно соединенные, усилитель-дискриминатор, исполнительный двигатель и тахогенератор, выход которого связан с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом задающего блока, выход - с одним входом усилителя-дискриминатора, с другимвходом которого связан выход фазосдвигающего блока, а вход задающего блока подключен к выходу источника переменного тока, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения точности привода,, выход источника переменного тока сое" динен со входом фазосдвигающего бло" ка.

Источники информации,. принятые во внимание при экспертизе

1. Воскобойников Р.Л. и др.

Интеграторы в морском приборостроении, Аналитический обзор нод общей

15 редакцией Фабриканта Е.A., изд.

ЦНИИ "РУМБ", 1975, с. 64.

2. Фабрикант Е.A. и др. Иентегрирующий привод переменного тока, "Энергия", Л., 1966, с. 105, 106.

2О 3. Фабрикант Е.А. и др. Йнтегрирующий привод переменного тока, "Энергия", Л., 1966, с. 10, 60-66 (прстотип).