Синхронно-синфазный электромагнитный вибропривод

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиик

Сациалистичесниз

Республни и 94221 G (61) Дополнительное.к авт. свнд-ву (22) Заявлено 27.04.7 9 (21 } 2767 221/24-07 (51)M. Кл.

Н 02 К 33/04

Н 02 P 5/40

В 65 Ст 27/24 с прнсоеднненнен заявки ¹

\ (23) Приоритет

9кударствеыный кюнытет

СССР ао делам ыэабрвтеыый

ы открытый (53) УДК621.3. .07 2. 9 (088.8) Опубликовано 07.07.82. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 07.07,82

В. D. Вопков, Л. Г. Гопвпенберрг и А. И. Купчики%. (72) Авторы изобретения

Воронежский инженерно-строительный инстифт: (7l) Заявитель (5 4 ) СИНХРОННО-СИНФАЗНЫЙ SJIE KTPOMAI НИТНЫЙ ВИБРОПРИВОО, 20

Изобретение относится к выбрацнонной технике и может быть испопьзовано в тех спучаях, когда требуется синхронно-синфазный режим работы нескопьких вибровозбудитепей, установпенных на об5 шем рабочем. органе значительных размеров, например на вибротранспортере, виброппошадке н т. д.

Известно устройство дпя автоматичес« кого фазирования колебаний вибровозбуди-1О тепей, в котором дпя обеспечения синфазности колебаний вибровоэбудитепей при« менено реле установки фаэ с автоматическим управлением.

Один из внбровозбудитепей выбирается в качестве ведушего, под фазу копебаннй которого при помощи репе установки фаз с автоматическим управпением подстраиваются фазы копебаний остапьных вибровоебупитепей (lj.

В известном устройстве фаза копебаний ведущего вибровозбудитепя не контропируется и не регупируется, а фазовый сдвиг ведомых вибровозбудитепей относитепьно ведушего не выявпяется в виде, удобном для контроля. Это не позвопяет в спучае необходимости, например при выходе из строя отдельных энементов устройства, при первоначальной настройке вибропривода осуществить переход на управление фазированием копебаний чеповеком-оператором.

Известен также синхронно-синфаэный эйектромагнитный вибропривод, состояший иэ Ж, электромагнитных вибровоэбудитепей, установпенных на обшем рабочем органе и питаюшихся от обшего источника переменного тока, состояший из

1ч каналов регупирования фазы и амппитуды копебаний вибровозбудитепей, каждый из которых содержит датчик копеба ний, фаэоиндикатор, управпяемый фаэоврашатепь и регулятор амппитуды,первйй вход которого подкпючен к выходу истоыника переменного тока, а выход - к пер вому входу управпяемого фазоврашатепя, выход которого соединен с вибровозбудитепем.

9422М 4

В известном устройстве ко входам фвзометров каждого канала регуиирования. фазы подключены датчики колебаний по кольцевой схеме сравнения фвз. Копь» цевая схема сравнения фаз обеспечивает установление среднего значения фаз коле-. баний отдельных вибровозбудителей, т.е. их фазироввние, при достаточном быст»родействии процесса.

Синхронность колебаний вибровозбуди- 1п телей обеспечивается питанием вибровозбудителей от общего источника переменного тока (2j.

Недостатком известного устройства является невозможность управления процессом фазирования колебаний вибровоэбудителей человеком-оператором при выходе иэ строя отдельных элементов уст ройства при первоначальной настройке вибропривода, несмотря на то, что фазовый сдвиг колебаний вибровозбудителей относительно друг друга выявляется.

Недостаток связан с тем, что при воздействии на один вибровоэбудитель изменяются одновременно фазовые сдвиги, измеряемые двумя фазометрами, соседними по кольцу.

Цель изобретения — повышение быстродействия и упро ление управления.

Указанная цепь достигается тем, что в каждом канапе установлены двв формирователя прямоугольных имлу пьсов, два элемента ЗАПРЕТ, два элемента сравнения, два интегратора, ключевой элемент, запоминающий блок, ключ выбора режима

35 управления и задающий элемент, а также введены общие для всех каналов общий эвдвтчик и третий формирователь прямоугольных импульсов, причем выход датчика колебаний через первый формирова40 теш прямоугольных импульсов соединен со входом второго формирователя прямоугольных импульсов, со вторым входом первого элемента ЗАПРЕТ и первым вхо-. дом второго элемента ЗАПРЕТ, выход ис. 45 точника переменного тока через третий формирователь прямоугольных импульсов подключен к первому входу первого элемента ЗАПРЕТ и второму входу второго элемента ЗАПРЕТ, выход первого элемента ЗАПРЕТ соединен с первым вхо-50 дом первого элемента сравнения, второй вход которого соединен с выходом второго элемента ЗАПРЕТ, а выход - через первый интегратор с фвэоиндикатором и сигнальным входом ключевого элемента, управляющий вход которого, подключен к выходу второго формирователя прямоугольных импульсов, выход ключевого элемен-, та через запоминающий блок подключен к первому входу второго элемента сравнения, второй вход которого соединен с выходом общего звдвтчика, а выход - че . рез второй интегратор с первым входом кшоча выбора режима управления, второй вход которого подключен к выходу задающего элемента, в выход - ко вторым входам управляемого фазоврашателя и регулятора амплитуды.

На фиг. 1 изображена блок-схема син- хронно-синфаэного электромагнитного вибропривода; на фиг. 2 - эпюры, поясняющие его работу.

Синхронно-синфазный электромагнит ный вибропривод содержит рабочий орган

1, вибровозбудители 2, источник 3 пере1менного тока, управляющий фаэоврашатель

4, регулятор 5 амплитуды общий задатчик 6, датчик 7 колебаний, первый формирователь 8 прямоугольных импульсов, второй формирователь 9 прямоугольных импульсов, первый элемент ЗАПРЕТ 10, второй элемент ЗАПРЕТ 11, третий формирователь 12 прямоугольных импульсов, первый элемент 13 сравнения, первый интегратор 14, фаэоиндикатор 15, ключевой элемент 16, запоминающий блок

17, второй элемент 18 сравнения, второй интегратор 19, ключ 20 выбора ре- жима управления, задающий элемент 21.

На фиг. 2 изображено: Ц вЂ” напряжение на выходе источника 3 переменного тока, U — напряжение нв выходе обще го задатчика 6, Uy„ — напряжение на выходе датчика 7 колебаний, 04 — напряжение на выходе первого формирователя

8 прямоугольных импульсов, U - напряжение на выходе третьего формирователя

12 прямоугольных импупьсов, 06- напряжение нв выходе первого элемента ЗАПРЕТ 10, О;- напряжение йа выходе второго элемента ЗАПРЕТ 11, () напряжение на выходе первого элемента 13 сравнения, 0 - напряжение йа выходе первого интегратора 14, U< - напряжение нв выходе второго формирователя

9 прямоугольных импульсов, U - напряИ жение на выходе ключевого элемента 16, Ц вЂ” напряжение на выходе запоминающего блока 17, 0< - напряжение на выходе второго элемейта 18 сравнения, U<< — напряжение на выходе второго интегратора 19, Синхронно-синфазный электромагнитный вибропривод работает следующим образом.

Установленные на общем рабочем органе 1 (фиг. 1) и электромагнитных

5 . 94 вибровоэбудитепей 2 питаются от общего источника 3 переменного тока с напряжением 04 (фиг. 2), сообщая вибрацию рабочему органу 1., Изменение фазы копебаний каждого иэ Й вибровозбудителей осуществпяется управпяемым фазоврашателем 4, первый вход которого соединен с выходом регулятора 5 амплитуды, предназначенного для упучшения динамики процесса фази- рования копебаний, Вкпючение регупятора 5 амплитуды связано с тем, что основным неконтропируемым возмущением, поступающим на рабочий орган 1 и при- водящим к существенному сдвигу фаз между копебаниями вибровоэбудитепей 2, является неравномерное распреде пение нагрузки на.рабочем органе 1. Поэтом, . воздействие на амплитуду копебаний clIo . собствует выравниванию нагрузки на рабочем органе 1, форсируя процесс фа- зирования колебаний электромагнитных вибровоэбудитепей 2.

Характерной особенностью предпага емого синхронно-сннфаэного эпектромагнитного вибропривода явпяется то, что фаза механических копебаний всех вибровозбудителей задается общим задатчиком

6 в виде напряжения LI (фиг. 2) постоянного тока.

Механические копебания вибровоэбу22i6 6 напряжение Ц отлично от нупя, то на« пряжение О всегда равно нулю.

Напряжение 0 (фиг. 2) на выходе второго элемента ЗАПРЕТ 11 отлично от нуля, если равно нупю напряжение 0 и отпично от нуля напряжение 04, Если же напряжение 0< îòëè÷íî от нупя, то напряжение О. всегда равно нупю.

Поскольку длительность импульсов

10 равна интервапу, закпюченному между передними фронтами имцупьсов 0 . и О, а длитепьность импупьсов () равна ин тервапу, заключенному между задними фронтами импупьсов 05-и 04, . дпительнос»-! ! 5 TH HMIPjlIbcoB (. б EI 0-у pBBHb1 ф&эовому сдвигу механических колебаний вибровоз будитепя относительно напряжения 0 ис»

М точника 3 переменного тока.

Напряжение U6 поступает на первый щ вход, а напряжение 0 — на второй вход первого элемента 13 сравнения, на выходе которого формируется напряжение U о (фиг. 2) в виде поспедовательности чередующихся по знаку импульсов, причем

25 попожитепьиые импупьсы напряжения О опредепяются импульсами 0 а отрицатепьные импу пьсы — импупьсами U, Напряжение Ug поступает на вход первого интегратора 14, на выходе которого формируется напряжение U9 ь виде поспедоватепьности трапецеидеапь ных импульсов дителя каждого канала воспринимаются датчиком 7 колебаний, на выходе которого. формируется напряжение О>. ((ф IиIlг.2).

Напряжение 05 преобразуется первым формироватепем B прямоугольных импульсов в напряжение U+ (фиг. 2), имеющее вид последовательности прямоугольных импу JlbcoB дпительность KQTopblx pBBHB ин 4 тервапам попожитепьности напряжения U, Напряжение -Ug поступает на второй формироватепь 9 прямоугопьных импупьсов, на второй вход первого эпемента ЗАПРЕТ

10 и на первый вход второго эпемента

ЗАПРЕТ 11, На первый вход первого элемента ЗАПРЕТ 10 и на второй вход второго эпемента ЗАПРЕТ 11 поступает . напряжение 0 (фиг. 2) с выхода третье го формироватепя 12 прямоугольных им50 пульсов в виде. последоватепьности прямоугольных импульсов, длительность которых равна интервалам попожитепьности напряжения 04 источника 3 иеременного

Напряжение U (фиг, 2) на выходе пер вого эпемента ЗАПРЕТ 10 отпично от ну ля, если равно нулю напряжение 04 и отлично от нуля напряжение 0<, Еспи же

Bu) 4 фи. О 4

З 4 я Ч +e4 б

ЩбфлУ ЦУ4,) а/ж а+ < В+4 где (Ь вЂ” амппитуда импупьсов напряжения Д °

Lf - угоп фазового сдвига между копебаниями напряжений Q> и 0 .

Характерной особенностью напряжения U9 является то, что среднее за пе:риод значении напряжения Uo равно ЕГб М

Q = " ) ц Яд)ф, = — "(Ишь(396+

Ч .+Ф .fBvdwt+ В тtv-иЦ4а = —, 9 и т.е. оказывается пинейно зависящим от угпа фазового сдвига и не зависящим от частоты Щ) напряжения 0„ источника

3 переменного тока.

Среднее значение напряжения Uy пропорциональное фаэовому сдвигу Р контропируется фазоиндикатором.

Высота трапецеидапьных импульсо->

О9 Рав«я Sy > e пропорционапьна фаФ зовому сдвигу, что поэвопяет испопьзо7 9422 вать эти импульсы дпя формирования непрерывного напряжения, зависящего от угла фазового сдвига 9 Йля этого напряжение Qr) подается на сигнапьный вход кпючевого эпемента 16, на управпяюший вход которого с,выхода второго формироватепя 9 прямоугольных импуцьсов поступает напряжение 0 0 (фиг. 2) в виде поспедоватепьности прямоугопьных импульсов фиксированной длитепьности, о передние фронты которых совпадают с передними фронтами импульсов Uyю Клю" чевой эпемент 16 вкпючается на время действия импульсов 0< „пропуская напряжение Ug íà вход запоминающего бпока 17, Напряжение К (фиг. 2) на выходе кпючевого эпемента 16 представпяет собой поспедоватепьность прямоугопьных импупьсов, дпитепьность которых равна длительности импупьсов 0<« а амплитуда рачна амппитуде импупьсов (/ т.е. про. порпионапьна фазовому сдвигу механических копебаний вибровозбудитепя данного канала относительно напряжения () источника 3 переменного тока. Запоминающий бпок 17 запоминает амплитудное значение импульса ye и хранит его Ао прихода импупьса Ц „в спедуюшем периоде механических .;эпебаний. зо

Таким образом, на выходе запоминающего блока 17 формируется непрерывное напряжение (), (фиг. 2), пропорциональное фазовому сдвигу механических копебаний вибровозбудитепя данного кана35 па относитепьно напряжения Ц источника 3 переменного тока.

Напряжение U ïocòóïàåò на первый вход второго эпемента 18 сравнения, на второй вход которого поступает напряжение О с выхода общего задатчика 6.

На выходе второго эпемента 18 сравнения формируется напряжение (345 (фиг.2), равное разности напряжений 0 и 04 ! которое преобразуется вторым интеграто45 ром 19 в напряжение U (фиг. 2). Вве- дение второго интегратора 19 необходимо дпя устранения статической ошибки при фазировании копебаний. (:инхронно-синфазный электромагнитный вибропривод обеспечивает фазирова5О ние колебаний эпектромагнитных вибровозбудителей в автоматическом режиме и с помощью чеповека-оператора.

8 автоматической режиме напряжение

Ц4 через первый вход ключа 20 выбора

55 режима управпения поступает на его выход, соединенный со вторыми входами управпяемого фаэовращатепя 4 и регупято16 8 ра 5 амппитуды. Если фаза механических копебаний вибровозбудитепя не равна заданной (например, бопьше), то имеет место асинфазный режим работы эпектромагнитного вибропривода (фиг. 2, асинфазный режим), характеризуемый отпич ным от нуля (::апример, отрицательным) напря же нием (3, Напряжение О„ уменьшает напряжение (/ 4 на выходе второго интегратора 19, которое через ключ 20 выбора режима управления воздействует на управпяемый фазовращатепь 4 и регупятор 5 амплитуды таким образом, чтобы устранить возникшее отклонение фазы механических колебаний вибровозбудитепя от заданного значения (фиг. 2, синфазный режим).

Еспи же фаза механических колебаний вибровоэбудитепя меньше заданной, напряжение 0 положитепьно, напряжение

4Ý на выходе второго интегратора 19 у4. возрастает и воздействует через ключ

20 выбора режима управпения на управляемый фазовращатепь 4 и регупятор 5 амплитуды таким образом, чтобы устранить возникшее отклонение фазы механических колебаний от заданного значения, Благодаря измерению фазы механических колебаний отдельных вибровозбудителей отнбсительно напряжения источника переменного тока представпяется возможным осуществить переход, в спучае необходимости, на управпение фазированием копебаний человеком-оператором.

Устранение взаимного влияния режимов работы отдельных вибровозбудитепей по цепям измерения фаз механических копебаний, имеющего место, например, в копьцевой схеме сравнения фаз, способствует цопопнитепьному повышению быстродействия процесса фаэирования копебаний, Ф орму па изобретения

Синхронно-синфаэный э пектромагнитный вибропривод, состоящий иэ N электромагнитных вибровозбудитепей, установленных BG общем рабочем органе и питающихся от общего источника переменного тока, содержащий И канапов регулирования фазы и амплитуды копебаний вибровозбудитепей, каждый из кото рых содержит датчик колебаний, фазоиндикаrop, управляемый фазоврашатепь и регулятор амппитуды, первый вход которого подключен к выходу источника пере менного тока, а выход — K первому вхоИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетепьство СССР

¹ 135401, кп. В 65 G 27/24, 1961, 2. Авторское свидетепьство СССР по. заявке N. 2536348/22-03, кл. В 65 G 27/24, 1977.

9 94221 ду управляемого фазоврашатепя, выход которого соединен с вибровозбудитепем, о т и и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения быстродействия и упрощения управления, в каждом канапе уста- новпены два формироватепя прямоуголь» ных импупьсов, два эпемента ЗАПРЕТ, два эпемента сравнения, два интегратора, ключевой эпемент, запоминающий блок, ключ выбора режима управпеник и to задающий эпемент, а также введены общие дпя всех каналов общий задатчик и третий формироватепь прямоугопьных импупьсов, причем выход датчика копебаний

: через первый формироватепь прямоугопь- д . ныз импульсов соединен со входом второго формироватепя прямоугопьных им- пульсов, со Вторым входом первого эпемента ЗАПРЕТ и первым входом второго элемента ЗАПРЕТ, выход источника переменного тока через третий формироватепь прямоугольных импульсов подключен к .. первому входу первого эпемента ЗАПРЕТ и второму входу второго эпемента 3АПРЕТ, выход первого эпемента ЗАПРЕТ соединен с первым входом первого эпе1

6 10 мента сравнения, второй вход которого соединен с выходом второго эпемента

ЗАПРЕТ, а выход - через первый интегратор с фазоиндикатором и сигнапьным входом ключевого эпемента, управпяюший вход которого. подключен к выходу второ ° го формироватепя прямоугольных импупь сов, выход кпючевого эпемента через запоминающий бпок подкпючен к первому входу второго эпемента сравнения, второй вход которого соединен с выходом общего задатчика, а выход - через второй ин тегратор с первым входом кпюча выбора режима управления, второй вход которого подключен к выходу задающего эпемента, а выход - ко вторым входам управпяемого фазоврашатепя и регупятора

BMII ли туды.