Электропривод

 

(»! 8 ) 474

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

6ециалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.10.78 (21) 2675512/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.03.81. Бюллетень № 9 (45) Дата опубликования описания 07.03.81 (51) М. Кл.

H 02Р 5/34

G 05В 11/01 государственный комитет (53) УДК 621.83;621. .313.13.014. .2:621.382 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Б. Н. Каржавов, В. Н. Бродовский, Ю. П. Рыбкин и В. А. Белоцерковский (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в устройствах управления угловым или линейным положением механизмов.

Известен позиционный электропривод, например электропривод, замкнутый по угловому положению, в котором угловая (главная) обратная связь осуществляется с вала исполнительного двигателя (1). При этом угловое положение объекта регулирования однозначно соответствует положению вала двигателя только в безредукторных приводах. В случае, если объект регулирования связан с исполнительным двигателем через механическую передачу, например редуктор, в отработке объектом регулирования заданного положения появляется дополнительная ошибка, обусловленная люфтами и упругими деформациями редуктора.

Известен также электропривод, содержащий исполнительный двигатель, преобразователь, подключенный к исполнительному двигателю, датчик скорости, связанный с объектом регулирования через механическую передачу, и датчик положения объекта регулирования с выходом на постоянном токе, включенный в цепь главной обратной связи (2).

В таком приводе положение объекта регулирования контролируется непосредственно, что повышает его точность. Однако наличие погрешностей механической передачи люфтов и упругих деформаций в ряде случаев приводит к возникновению автоко5 лебаний, что является недостатком известного устройства.

Целью изобретения является повышение устойчивости и помехозащищенности.

Для этого электропривод снабжен бло1О ком суммирования и интегрирования, причем один вход указанного блока соединен с выходом датчика положения, а другой— с выходом датчика скорости, а выход — с блоком сравнения.

Кроме того, в рассматриваемом электроприводе блок суммирования и интенгриро- ванпя выполнен в виде двух сопротивлений и конденсатора, общая точка соединений которых является выходом упомянутого блока, а свободные концы сопротивлений— входами, причем отношение сопротивлений равно отношению постоянной времени указанного блока коэффициенту механической передачи, умноженному на соответствующее отношение статических коэффициентов передачи указанных выше датчиков.

Структурная схема привода, замкнутого по угловому положению объекта регулироЗО вания, приведена на чертеже, 811474

Электропривод содержит преобразователь 1, исполнительный двигатель 2, связанный с объектом 3 регулирования через редуктор 4, датчик 5 положения, установленный на валу объекта регулирования, и датчик 6 скорости, сцепленный непосредственно с валом двигателя 2. В цепь главной обратной связи введен блок 7 суммирования и интегрирования, выполненный в виде апериодического звена, с двумя входными резисторами 8 и 9. Резистор 8 соединен с выходом датчика 5, а резистор 9 — с выходом датчика б. Выход блока 7 связан с одним из входов схемы 10 сравнения, на второй вход которой подается входное напряжение U » .

В качестве датчика 5 может быть использован потенциометр, а в качестве датчика

6 — тахогенератор постоянного тока. Возможно также выполнение блока 7 суммирования и интегрирования на базе операционного усилителя.

Устройство работает следующим образом.

Выходное напряжение датчика 5 пропорционально угловому положению а объекта регулирования »5 » а> (1) где k. — статический коэффициент переда- 50 чи датчика 5.

При заземленном резисторе R2. т. е. отсутствии сигнала с датчика б, напряжение на выходе блока 7 составляет

»» 2

35 г1+ Д 1+рт где T= 0

Rl + т!2 — постоянная времени блока 7.

Напряжение на выходе датчика 6 пропорционально скорости вращения исполнительного двигагеля или скорости вращения объекта регулирования р„, приведенной через коэффициент механической передачи 4U = k„i pz> (2) где kÄ, — статический коэффициент передачи датчика скорости.

При заземленном резисторе R1, т. е. при 50

U2=O, на выходе блока 7 имеет место напряжение

Ug g— — U, 1 Т 1+ 2 +Р

Г

При совместном действии обоих датчиков

U, = U7+-U7— (R1 + R2) (1 + Рт)

X (7Л2+ >.Ю.

Подставляя в полученное выражение соотношения (1) и (2), после преобразования получим 65

kÄ R1

kR, +Р k Л

Р1+Р2 1 +рт

При условии

k„R

i=: — Т а или л т

R2 1 У, соотношение (3) преобразуется к виду й„Р1 У = а. (3) (4) Таким образом, выходное напряжение блока 7 представляет собой пропорциональную функцию угла поворота объекта регулирования а, и привод оказывается замкнутым по углу.

Введение в цепь главной обратной связи инерционного звена при соответствующем выборе величины постоянной времени Т фильтра позволяет подавить автоколебания, вызванные упругими деформациями механической передачи. В свою очередь запаздывание, вносимое фильтром в отработку изменения углового положения объекта регулирования при выполнении условия (4), полностью компенсируется за счет введения дополнительного форсирующего сигнала, пропорционального скорости. В результате влияние погрешностей механической передачи полностью исключается без ухудшения динамических свойств привода.

Формула изобретения

1. Электропривод, содержащий исполнительный электродвигатель, преобразователь, подключенный к исполнительному электродвигателю, датчик скорости, связанный через механическую передачу с валом объекта регулирования, датчик положения объекта регулирования с выходом на постоянном токе, связанный через цепь главной обратной связи с первым входом блока сравнения, второй вход которого подключен к блоку задания, а выход †преобразователю, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и помехозащищенности, снабжен блоком суммирования и интегрирования, включенным в цепь главной обратной связи, причем один вход блока соединен с выходом датчика положения объекта регулирования, другой его вход — с выходом датчика скорости, а выход — с блоком сравнения.

2. Электропривод по п. 1, отличаюшийся тем, что блок суммирования и интегрирования выполнен в виде соединенных между собой резисторов и конденсатора, общая точка соединения которых образует выход указанного блока, а свободные концы резисторов образуют вход блока сумми811474

Составитель В. Тарасов

Техред И. Пенчко

Редактор Г. Петрова

Корректоры: В. Нам и Л. Орлова

Заказ 513,. 7 Изд. № 215 Тираж 749 Подписное

НПО «ПоисК» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 рования и интегрирования, причем отношение сопротивлений резисторов равно отношению постоянной времени указанного блока коэффициенту механической передачи, умноженному на соответствующее отношение статических коэффициентов передачи указанных датчиков.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Блейз Е. С. и др. Динамика электромашинных следящих систем, М., «Энергия», 5 1967, с. 319.

2. Следящие приводы, М., «Энергия», 1976, т. 2, с. 3 — 5.