Устройство стабилизации положения электромагнитного подвеса

Номер патента: 1194183

Автор: Плеханов

Формула

УСТРОЙСТВО СТАБИЛИЗАЦИИ ПОЛОЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОДВЕСА, содержащее датчик и задатчик положения, подключенные к входам блока сравнения, выход которого соединен с входом первого корректирующего звена, последовательно соединенные усилитель мощности и электромагнит, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества регулирования, в него дополнительно введены второе корректирующее звено, первый и второй ключи и нуль-орган, вход которого соединен с выходом блока сравнения и входом второго корректирующего звена, а выход с первыми входами первого и второго ключей, выходы которых подсоединены к входу усилителя мощности, а вторые входы - к соответствующим выходам корректирующих звеньев.

Описание

Изобретение относится к автоматическому уравновешиванию тел в пространстве и может быть использовано для стабилизации экипажей высокоскоростного транспорта, для бесконтактного подъема и перемещения грузов, выполненных из ферромагнитных материалов, для бесконтактного подвешивания различных устройств.
Целью изобретения является улучшение качества регулирования и снижения габаритов устройства.
На фиг. 1 показана структурная схема устройства стабилизации положения электромагнитного подвеса; на фиг. 2 - его принципиальная схема.
Устройство содержит блок сравнения 1, корректирующие звенья 2-3 c пропорционально-интегрально-дифференциальными (ПИД) передаточными функциями
соответственно, нуль-орган 4, ключи 5 и 6, усилитель мощности 7 с коэффициентом усиления Кy, датчик положения 8 с коэффициентом усиления Кх, электромагнит 9, состоящий из звена 10, отображающего электромагнитные свойства электромагнита, и звена 11, отражающего электромеханические свойства электромагнита с передаточной функцией, изменяющейся в зависимости от величины зазора Х. При Х>Хo значение передаточной функции равно и при Х < Хo значение передаточной функции равно .
На фиг. 1 указаны также сигналы: заданного значения зазора Хз, соответствующего положению неустойчивого равновесия Хo; истинного значения зазора Хи; разность между заданными и истинным значением зазора (сигнал ошибки) Х.
Блок сравнения 1 (фиг. 2) содержит резисторы 12, 13, 14 и операционный усилитель 15. Корректирующее звено 2 содержит резисторы 16, 17 конденсаторы 18, 19 и операционный усилитель 20. Корректирующее звено 3 содержит резисторы 21, 22 конденсаторы 23, 24 и операционный усилитель 25.
Нуль-орган 4 содержит компаратор 26, резисторы 27, 28, операционный усилитель 29.
Ключ 5 содержит резисторы 30, 31, транзистор 32 и диод 33.
Ключ 6 содержит резисторы 34, 35, транзистор 36 и диод 37.
Усилитель мощности 7 содержит систему импульсно-фазового управления выпрямителя 38, управляемый выпрямитель 39 и источник питания 40. Сигналы, указанные на фиг. 2, те же, что и на фиг. 1.
Устройство работает следующим образом.
На блок сравнения 1 поступают сигналы Х3 и Хи, и в зависимости от действительной величины зазора в системе на выходе блока 1 формируется сигнал Х, который может принимать положительные или отрицательные значения.
В функции знака сигнала Х нуль-орган 4 включает по первому входу ключ 5 или 6. Поскольку вторые входы ключей 5 и 6 подключены соответственно к выходам корректирующих звеньев 2 и 3, то при их замыкании в тракт регулирования вводится или корректирующее звено 2, предназначенное для работы с зазором большим Хo, или звено 3, предназначенное для работы с зазором меньшим Хo.
Таким образом, обеспечивается переключение ключей в точке неустойчивого равновесия Хo, при переходе через которую происходит изменение закона движения подвижной части электромагнита. Каждому из законов движения сопоставлена одна из передаточных функций звена 11.
Передаточным функциям звена 11-объекта регулирования соответствуют передаточные функции корректирующих звеньев 2 и 3, которые в зависимости от величины зазора (Х > Хo или Х<Х<sub>o) обеспечивают устойчивость и наилучшее качество регулирования в своей области изменений Х. Это позволяет получить больший диапазон допустимых отклонений подвижной части электромагнита от положения неустойчивого равновесия, в результате чего возрастает перегрузочная способность электромагнитного подвеса.
Это дает возможность снизить габариты усилителя мощности. (56) Ватанбэ и др. Нихон кикай таккай ромбусю. 1971, т. 37, N 303, с. 2120-2128.
Вышков Ю. Д. , Иванов В. И. Магнитные опоры в автоматике. М. : Энергия, 1978, с. 39-39, рис. 21, 26.

Рисунки

Заявка

3634532/24, 09.08.1983

Всесоюзный научно-исследовательский институт электромеханики

Плеханов С. Н

МПК / Метки

МПК: G05F 1/00

Метки: подвеса, положения, стабилизации, электромагнитного

Опубликовано: 30.04.1994

Код ссылки

<a href="https://patents.su/0-1194183-ustrojjstvo-stabilizacii-polozheniya-ehlektromagnitnogo-podvesa.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство стабилизации положения электромагнитного подвеса</a>

Похожие патенты