Электромеханический интегратор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сеюв Севетскик

Социавктичесиих

Исаубаик >855680

К АВТОУСКОМУ СЗИ ИТИЗЬСТВУ (bт) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 1901,80 (21) 2868822/18-24 с присоединением заявки Й9(23)ПриоритетОпубликовано 1508 81. Бюллетень й9 30 (51)М. Кл З

G 06 6 7/188

Гесуаврственный аоиятет с.сср

Ао делам нзобретемай н открытня (53) УДК 681. 335 (088и8) Дате опубликования описания 150881 (72) Авторы изобретения

F и.в.вакара, в.в.вратиаа, в.и ааараа joa а п.ф,йавоаааии

/ . - .j (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЯ ИНТЕГРАТОР

Изобретение относится к электромеханическим устройствам автоматики и может быть использовано для автоматических систем управления подвижными объектами и для автоматизации производственных процессов.

Известен электромеханический интегратор, имеющий в своем составе электродвигатель(1) .

Однако ввиду сложности и громоздкости использование этого устройства по вьтаеуказанному назначению малоэффективно.

Известен также электромеханический интегратор, состоящий их электронного 1 усилителя, исполнительного асинхронного микродвигателя, понижающего редуктора и. индуктивного датчика положения, плунжер которого связан через редуктор с валом двигателя. Выходное напря.20 жение U индуктивного датчика пропорционально перемещению плунжера, а значит и углу поворота 9 вала исполнительного двигателя $2) .

Недостатком данного электромеханического интегратора является относительная сложность конструкции и огра- . ниченность угла поворота датчика поло жения, что приводит к ограничению времени интегрирования, так как проВесс интегрирования происходИт толькО до тех пор, пока датчик поло кения работает в линейной зоне.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является электромеханический интегратор, содержащий встроенные в герметичном корпусе моментный двигатель, датчик угла, редуктор и сильфон. Входной сигнал подается на управляющую обмотку моментного двигателя P3).

Недостаток. этого электромеханического интегратора-ограниченное время интегрирования.

Цель изобретения — увеличение времени интегрирования.

Поставленная цель достигается тем, что в электромеханический инте- гратор, содержащий электродвйгатель индукторного типа, первичная обмотка которого соединена с источником питания через фазосдвигающий конденсатор, введены фазовый детектор, формирователь импульсов, счетчик и преобразователь код-напряжение, соединенные последовательно, причем управляющий вход фазового детектора подключен к вторичной обмотке электродвигателя индукторного типа, парал лельно которой включен дополнительно

855680 введенный сглаживающий конденсатор, а выход источника питания подключен к входу опорного напряжения фазового детектора.

На фиг. 1 представлена блок-схема электромеханического интегратора, на фиг. 2 — диаграммы, поясняющие ра боту интегратора.

Предлагаемый электромеханический интегратор содержит первичные, например, двухфазные обмотки 1 и 2 (фиг. 1), сдвинуты относительно другдруга на 90о и подсоединены к источнику 3 питания и источнику 4 управляющего напряжения. Фазосдвигающий конденсатор 5 служит для сдвига фазы напряжения возбуждения на 90 электри- 15 ческих градусов. Вторичная обмотка 6 двигателя замкнута на сглаживающий конденсатор 7, подобранный из условия резонанса. Зубчатый ротор 8 двигателя обмоток не имеет и служит для () модуляции магнитного поля. Вторичная обмотка 6, несущая информацию об угле поворота ротора, соединена с усилительно-преобразовательным устройством 9. В усилительно-преобразовательное устройство 9 входит фазовый детектор 10, опорный вход кЬторого соединен с источником 3 питания, а выход соединен с входом формирователя 11 импульсов. Выход формирователя 11 импульсов соединен со входом счетчика

12, выход которого соединен со входом преобразователя 13 код-напряжение.

Работа электромеханического интегратора осуществляется следующим образом. При подаче на обмотку 1 управляющего напряжения от источника 4, а на обмотку 2 — напряжения питания от источника 3, сдвинутого на 90 электрических градусов относительно управляющего напряжения, появляется вращаю- 4О щий момент, приложенный к ротору 8 двигателя. Ротор 8 вращается, вследствие чего начинает изменяться фаза напряжения вторичной обмотки 6 относительно напряжения питания. Периодичность изменения фазы определяется зубцовым делением ротора 8. На выходе фазового детектора 10 появляется напряжение с периодом, определяемым зубцовым делением ротора.

Из этого напряжения при помощи формирователя 11 импульсов формируются импульсы положительной и отрицательной полярности. Эти импульсы подсчитываются реверсивным счетчиком1 .

Преобразователь 13 код-напряжение преобразует код, записанный в счетчике 12 в напряжение, пропорциоI нальное числу пришедших импульсов.

При изменении знака управляющего напряжения на обмотке 1 двигателя, щ двигатель вращается в противоположную сторону, что вызывает изменение порядка чередования положительных и отрицательных импульсов формирователя 11. При этом меняется знак напряжения на выходе преобразовате- ля 13 код-напряжение. Максимальное время интегрирования предлагаемого электромеханического интегратора определяется емкостью счетчика 12 и оно может быть сделано достаточно большой величины.

Такое выполнение электромеханического интегратора позволяет обойтись без самостоятельного датчика угла или положения, так как выходной сигнал, пропорциональный углу по-. ворота ротора, снимается непосредственно со вторичной обмотки моментного двигателя. Это дает возможность упростить конструкцию, уменьшить вес и габариты прибора. Редукция угла поворота в предлагаемом электромеханическрм интеграторе достигается за счет свойств индукторного двигателя, использующего в качестве рабочего магнитного поля одну из высших пространственных гармоник магнитного поля.

Это позволяет исиользовать для понижения скорости и угла поворота электромагнитную редукцию и отказаться от механического редуктора, тем самым упростив электромеханический интегратор и уменьшив его вес и габариты.

Замена электромеханического датчика угла с ограниченным углом поворота на датчик, образуемый одной из обмоток (вторичной) моментного двигателя и дополнительным электронным блоком позволяет устранить другой присущий известному недостаток в ограниченности времени интегрирования, так как в предлагаемом устройстве время интегри рования,ограничено только емкостью счетчика импульсов., и оно может быть сделано достаточно большим.

Формула изобретения

Электромеханический интегратор, содержащий электродвигатель индукторного типа, первичная обмотка которого соединена с источником питания через фазосдвигающий конденсатор, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения времени, в него введены фазовый детектор, формирователь импульсов, счетчик и преобразователь коднапряжение, соединенные последовательно, причем управляющий вход фазового детектора подключен к вторичной обмотке электродвигателя индукторного типа, параллельно которой включен дополнительно введенный сглаживающий конденсатор, а выход источника питания подключен к входу опорного напряжения фазового детектора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 9 33220011666699, кл.318- 30, опублик. 1965.

2, Арменский E.Â. и др. Электрические микромашины, М., "Высшая школа", 1975, 3. Авторское свидетельство СССР

Р 179019, кл, G 06 G 7/188, 1966 (прототип).

Составитель С. Белан

Редактор М. Погориляк Техред С. Мигунова Корректор В. Синицкая

Заказ 6916/70 Тираж 745 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