Следящий электропривод

 

Союз Советских

Социалистических республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ Т%ЛЬСТВУ

{и185 1 722 (о1) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 111079 (21) 282á054/24-07 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 300781 Бюллетень Н9 28

Дата опубликования описания 300781 5 ® „з

Н 02 P 8/00

Государствеииый комитет

СССР оо делам изобре1еиий и открытии (53) УДК б21.313. .2(088.8) (73) Заявитель

Белорусский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (54) СЛЕДЯЩИЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД

Изобретение относится к электротехнике, в частности, к отрасли средств автоматизации, и может использоваться в установках с числовым программным управлением.

В следящих электроприводах в качестве исполнительного органа чаще всего используются либо электродвигатель постоянного тока, либо шаговый электродвигатель.

Известен следящий электропривод, содержащий два шаговых электродвигателя, соединенных своими валами с входными валами дифференциального редуктора, выходной вал которого свя- 15 зан с рабочим органом $1), Наиболее близким по технической сущности является следящий электропривод, содержащий электродвигатель постоянного тока, якорь которого под- 20 ключен к выходу усилителя мощности, шаговый электродвигатель с блоком управления и дифференциальный редуктор,. соединенный одним входным валом с валом электродвигателя постоянного тока, вторым — с валом шагового электродвигателя, а выходным валом - с рабочим органом (2).

Недостатком известных приводов является недостаточное быстродействие 30 и точность, а также ограниченный диапазон регулирования скорости.

Цель изобретения — повышение быстродействия и точности.

Поставленная цель достигается тем, что в следящий электропривод, содержащий электродвигатель постоянного тока, шаговый электродвигатель с блоком управления и дифференциальный редуктор, введены датчик импульсов, преобразователь код-частота и реверсивный счетчик, вход сложения которого соединен с входом усилителя мощности, вход вычитания — с выходом импульсного датчика, установленного на выходном валу дифференциального редуктора, а выходы реверсивного счетчика соединены с входами преобразователя код-частота, соединенного выходами с входами блока управления шаговым электродвигателем.

Такое выполнение привода приводит . к тому, что скорость двигателя постоянного тока, управляемого от импульсного усилителя мощности, суммируется со скоростью шагового .двигателя дифференциальным редуктором.Отклонение скорости выходного вала дифференциального редуктора от заданной .фиксируется в реверсивном счетчике, 851722 на вход сложения которого поступают импульсы задающего воздействия, а на вход вычитания — импульсы с датчика обратной связи, установленного на выходном валу дифференциального редуктора. Преобразователь код-частота преобразует отклонение, зафиксированное в счетчике, в импульсные последовательности на одном из двух своих выходов н зависимости or величины и знака отклонения. Шаговый двигатель, имеющий более. высокое быстродействие чем двигатель постоянного тока, отрабатывает это отклонение. В результате скорость выходного вала редуктора точно следует за заданной скоростью и результирующие средние ошибки по угловому положению и скорости равны нулю.

На чертеже приведена схема следящего электропривода.

Механическое суммирование движений двигателя 1 постоянного тока и шагового двигателя 2 осуществляется дифференциальным редуктором 3. Задающее воздействие в виде последовательности импульсов Г3пд,частота которых определяет угловую скорость выходного вала редуктора 3, подается на вход импульсного усилителя 4 мощности. К выходам усилителя 4 подключен якорь двигателя 1 постоянного тока.

Одновременно импульсная последовательность f>zg.подается на вход сложения реверсивного счетчика 5, на вход вычитания которого подаются импульсы обратной связи toe с датчь са б обратной связи, установленного на выходном валу дифференциального редуктора 3. Частота импульсов датчика обратной связи пропорциональна угловой скорости выходного вала. Выходы счетчика 5 соединены с входами преобразователя 7 код-частота, который вырабатывает импульсы либо на выходе

"+", либо на выходе "-" в зависимости от состояния выходов счетчика 5.

Выходы преобразователя 7 код-частота подключены к входам блока 8 управления шаговым двигателем, осуществляющего коммутацию обмоток шагового двигателя 2 в требуемой последовательности.

Устройство работает следующим образом.

Скорость Щ выходного вала редуктора 3, задаваемая частотой импульсов 130Д на входе импульсного усилителя.4 мощности, определяется алгебраической суммой скорости двигателя

1 постоянного тока (0О ) и шагового двигателя 2 (tS ) . В установившемся режиме частота импульсов f3 на входе сложения счетчика 5 равна частоте импульсон foe на входе вычитания,и число, которое в нем записано, не изменяется. При этом состоянии счетчика

5 преобразователь 1 код-частота вырабатывает импульсы на своих выходах и шаговый двигатель 2 приводится во вращение. При изменении частоты задающих импульсов на входе импульсного усилителя 4 мощности скоростью Ю4 двигателя 1 постоянного тока нследствие его инерционности не успевает быстро ,измениться. В результате этого частоты импульсов на входах сложения и вычитания реверсивного счетчика 5 становятся отличными друг от друга и в нем фиксируется отклонение угловой скорости выходного вала редуктора 3 относительно заданного значения. В

15 зависимости от величины и знака отклонения, зафиксированного в счетчике 5, преобразователь 7 код-частота вырабатывает импульсы на одном из своих выходов, частота которых проЩ порциональна отклонению, зафиксированному в счетчике 5. Эти импульсы поступают в блок 8 управления и шаговый двигатель 2 начинает вращаться

1 отрабатывая это отклонение, до тех пор пока частота импульсов fo на выходе датчика б обратной связи не станет равной частоте задающих импульсов

fwa

Формула изобретения

Следящий электропривод, содержащий электродвигатель постоянного тока, якорь которого подключен к выходу усилителя мощности, шаговый электродвигатель с блоком управления и дифференциальный редуктор, соединенный одним входным налом с валом электродвигателя постоянного тока, вторым— с валом шагового. электродвигателя, а выходным валом — с рабочим органом, отличающийся тем, что,с целью повышения быстродействия и точности, введены датчик импульсов, преобразователь код-частота и реверсивный счетчик, вход сложения которого соединен с входом усилителя мощности, вход вычитания — с выходом импульсного датчика, установленного на выходном валу дифференциального редуктора, а выходы реверсивного счетчика соединены с входами преобразователя код-частота, соединенного выходами с входами блока управления шаговым электродвигателем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Исмаилов Ш.Ю. Автоматические системы и приборы с шаговыми двигателями. М., "Энергия", 19б8, с. 29.

2. Патент ФРГ М 2103792, кл. Н 02 Р 7/00, 1975.

851722

Составитель З.Горник.

Редактор П.Макаревич Техред М. KolaTypa Корректор А. Гринденко

Заказ 6387/85 Тираж 730 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4