Сервопривод регистрирующего прибора

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Севетскик

Ссщиалистическид

Рвспублик (ii>974534 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 25 ° 05. 81 (21) 3297835/24-07 с присоединением заявки Нов (23) ПриоритетОпубликовано 15.1182 Бюллетень М 42 П) М. Кп.

Н 02 P 5/Об

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (ЗЗ) УДК б21. 31б. .718.5(088.8) Дата опубликования описания 15. 11. 82 (72) Авторы изобретения

Э. Е. Верниковский, В. A. Киктев и В. Т. Яко

Ленинградское производственное объединение "В (71) Заявитель (54) СЕРВОПРИВОД РЕГИСТРИРУЮЩЕГО ПРИБОРА

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в производстве светолучевых осциллографов,, а также самопишущих и других регистрирующих приборов, требующих перемещения носителя записи в широком диапазоне скоростей.

Известен электропривод постоянного тока, содержащий бесколлекторный двигатель со встроенным датчиком положения статора относительно ротора, стабилизированный по скорости амплитудным или частотным сигналом обратной связи от тахогенератора, механически связанного с валом двигателя, который обеспечивает ступенчато-плавное регулирование скорости перемещения фотоленты в диапазоне

1:100 (12.

Недостаток этого устройства — сравнительно узкий диапазон изменения скорости перемещения фотоленты при относительной сложности конструктивно-схемной реализации, связанной, в частности, с использованием специального исполнительного двигателя и широтно-импульсной модуляции напряжения, питающего цепь якоря.

Наиболее близкиы к предлагаемому является сервоприэод регистрирующего

2 прибора, преимущественно светолучевого осциллографа, содержащий двигатель постоянного тока, таходатчик, 5 механически связанный с валом двигателя, источник силового питания цепи якоря двигателя с выпрямителем и транзисторньвл кювючом на выходе, опорный источник постоянного тока с блоком для изменения его выходного на-. пряжения и тока, интегрирующий усилитель, вход которого одновременно подключен к выходу упомянутого блока и через резистивную цепь - к таходатчику, а выход — к цепи управления транзисторного ключа (2).

Однако известный сервопривод ие обеспечивает достаточной надежности в широком диапазоне изменения скорос2О тей вращения двигателя. Это связано со значительной мощностью, рассеиваемой на транзисторном ключе, установ,ленном на выходе источника силового

"питания цепи якоря двигателя. Напря-.

:жение этого источника соответствует

25:номинальной скорости вращения двигателя, причем величина упомянутой мощности резко возрастает на малых скоростях, когда длительность непрерывной работы сервопривода также возрастает. Так, при уменьшении скорости

974534 двигателя в 1000 и более раз относительно номинальной лощность, непоссредственно потребляемая двигателем, уменьшается в 10 и более раз, а мощность, рассеиваемая на транзисторном ключе, соответственно возрастает, до- 5 стигая величины 90% и более от номиНальной мощности двигателя.

В результате возникающего перегрева увеличивается вероятность отказа транзисторного ключа, оаобенно в yc- )Q ловиях длительной непрерывной работы с переменной нагрузкой, что не позволяет обеспечить высокую надежность сервопривода в широком диапазоне изменения скоростей. Вероятность вЫ" хода из строя транзисторного ключа также возрастает, если один и тот же привод используется как для перемещения фотоленты, так и для ее подмотКИ °

Цель изобретения - повышение надежности сервопривода в широком диапазоне изменения скоростей вращения двигателя путем уменьшения рассеиваемой мощности на транзисторном ключе.

Поставленная цель достигается тем, что источник силового питания дополнительно снабжен коммутатором и индуктивным делителем напряжения, выход которого через коммутатор подключен ко входу выпрямителя, а коммутатор соединен с блоком для изменения выходного напряжения и тока опорного к источни а.

На чертеже показана функциональная блок-схема сервопривода.

Сервонрявод содержит электродвигатель 1,.таходатчик 2, механически связанный с валом электродвигателя, 40 источник 3 силового питания цепи якоря двигателя 1 с выпрямителем 4 и транзисторным ключом 5 на выходе, опорный источяик 6. с блоком 7 для изменения его выходного напряжения 45 и тока, интегрирующий усилитель 8, вход которого одновременно подключен к выходу блока 7 и через резистявную цепь 9 — к таходатчику 2, а выход - к цепи управления транзисторного ключа 5. Кроме того, источник 3 содержит коммутатор 10 и индуктивный делитель 11, выход которого через коммутатор 10 подключен ко входу выпрямителя 4, а коммутатор 10 соединен с блоком 7. Вторичные обмотки делителя 11 подключены через переключатели 12 и 13 коммутатора 10 к входу выпрямителя 4. Блок 7 содержит делители 14, 15 и переключатели 16 и 17, причем контакты переключателей 60

16 и 17 сблокированы с переключателями 18 я 19, входящими в состав коммутатора 10.

Сервопривод работает следующим образом. 65

В исходном положении (сеть переменного. тока отключена) контакты переключателей находятся в положении, показанном начертеже и соответствующем минимальиой скорости вращения двигателя 1.

В момент пуска двигателя (сеть переменного тока подключена) опорное йапряжение, снимаемое с нижнего по схеме резистора делителя 14, через контакт переключателя 17 поступает на инвертирующий вход усилителя 8 и далее — на вход транзисторного ключа 5, который полностью открывается, и на якорь двигателя 1 подается практически все напряжение, снимаемое с выпрямителя 4. В соответствии с положением переключателей 12 и 13 коммутатора 10 это напряжение

, имеет минимальную величину.

Пуск двигателя к появлению на выходе таходатчика 2 тока, направление которого противоположно направлению тока опорного источника 6. Соответственно на выход усилителя поступает сигнал рассогласования, определяемый разностью между величиной тока на выходе опорного источника 6 и мгновенным значением тока таходатчика 2. усиленный сигнал рассогласования изменяет сопротивление ключа 5, обеспечивая подачу на якорь двигателя 1 напряжения, необходимого для поддержания значения скорости, заданного положением переключателей 16 и 17. Величина этого напряжения U> = U - U, где U„- напряжение на выходе випрямителя 4, U — мгновенное значение, падения напряжения на ключе 5.

По мере приближения скорости двигателя к заданному значению ток на выходе таходатчика приближается по величине к выходному току опорного источника 6. Сигнал рассогласования уменьшается, сопротивление транзисторного ключа 5, который продолжает оставаться OTkpHTbtM,.и соответственно падение напряжения яа нем Uq увеличивается, а напряжение на якоре двигателя П и скорость его вращения уменьшаются, При этом ток в цепи якоря автоматически поддерживается на уровне, достаточном для создания вращающего момента, соответствующего механическому нагруэочному моменту на выходном валу двигателя 1.

В нижнем диапазоне скоростей, который соответствует положению переключателя 16, выбор требуемой скорости осуществляется переключателем

17 с зависимой фиксацией, который ступенчато изменяет ток опорного источника б, и переменным резистором цеПи 9, который плавно изменяет ток таходатчика 2. В этом диапазоне при всех значениях скорости двигателя 1. 974534 с индуктивного делителя 11 на выпря- митель 4 подается минимальное значение напряжения, которое соответствует положению переключателя 12 на чертеже.

Переход в верхний диапазон скоростей осуществляется переключателем 16, сблокированным с переключателем 18.

Когда подвижные контакты переключа телей 16 и 18 переходят в верхнее по схеме положение, с делителя 14 снимается максимальное напряжение и одновременно заылкается цепь питания обмотки релейного переключателя

12, подвижный контакт которого также переходит в верхнее положение, и на выпрямитель 4 подается увеличенное переменное напряжение. Амплитуда этого напряжения зависит от поло,жения верхнего по схеме контакта переключателя 17, когда подвижные 20 контакты этого переключателя и сблокированного с ним переключателя 19 занимают положенйе,, показанное на чертеже, амплитуда этого напряжения . минимальна; в верхнем положении указанных контактов замыкается цепь питания обмотки релейного переключателя 13, его подвижный контакт переходит в верхнее положение, и на выпрямитель 4 с индуктивного делителя 11 поступает максимально возможное напряжение.

Таким образом, коммутация напряжения силового питания цепи якоря электродвигателя. позволяет повысить надежность сервопривода поскольку уменьыается вероятность перегрева

1 транзисторного ключа. а также расши- . рить диапазон скоростей двигателя без увеличения мощности транзисторного клича.

Формула изобретения

Сервопривод регистрирующего прибора, преимущественно светолучевого осциллографа, содержащий двигатель постоянного тока, таходатчик, механически связанный с валом двигателя, источник силового питания цепи якоря двигателя с выпрямителем и транзисторным ключом на выходе, опорный источник с блоком для изменения Ьго выходного напряжения и тока, интегрирующий усилитель, вход которого одновременно подключен к выходу упомянутого блока и через резистивную цепь — к таходатчику, а выхдд - к цепи управления транзисторного ключа, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, источник силового.литания дополнительно снабжен коммутатором и индуктивным делителем напряжения, выход которого через коммутатор подключен ко входу выпрямителя, а коммутатор соединен с блоком для изменения внходйого напряжения и тока опорного источника.

Источники информации, принятые Во внимание при экспертизе

1. Светолучевая осциллография.

Кишинев, "Картя Молдовеняскэ", 1972, с. 38-48.

2. Патент СИ В 3512176, кл. 346-109, 1970.

974534

Заказ 8731/75 краж 7 Ь

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, М-35, Раушская наб., д. i/5

Ф ЮМВ

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

Подписное

Составитель М. Кряхтунова

Редактор С. тимохина Техрвд М.Коштура Корректор Н. Король