Устройство дистанционной передачи угла поворота задающего вала

(54) УСТРОЙСТВО ЧИ УГЛА ПОВОРОТ (57) Изобретени электротехники быть использова передачи угловых щих системах дв ДИС ИОННОЙ ПЕРЕДАЕГО ВАЛАтся к области тики и может истанционной щений в следяего действия5 оси автом дляперем торон 2. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ ОПИСАНИЕ ИЗ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ(71) Белорусский ордена ТрудовогоКрасного Знамени государственный университет им. В,И,Ленина(56) Аронов Я.И. Некоторые принципыпостроения безусилительных систем управления электромеханическими манипуляторами. - В кн.: Механика машин,вып, 27-28, М.: Наука, 1969, с, 5662. Авторское свидетельство СССР1176425, кл. Н 02 К 29/06, 15.03.84,5 ц 4 С 08 С 19/38 Н 02 К 29 0 с вентильными электродвигателями исиломоментным очувствлением. Цельюизобретения является повышение точности воспроизведения нагрузочных моментов на задающем валу. Устройствосодержит соединенную с задающим иисполнительным валами синхронную машину 1 оператора, снабженную первымдатчиком 2 положения ротора, сравнивающий элемент 3, второй датчик 4 положения ротора синхронной машины 5нагрузки, сумматор 6 и делитель 7 надва, полупроводниковый коммутатор(ПК) 8 с управляющим и коммутирующимвходами. К управляющему величиной тока входу ПК через сравнивающий элемент 3 подключены выходы датчиков,а к выходу ПК параллельно подключенысиловые обмотки обеих синхронных машин, К коммутирующему входу ПК черезсумматор 6 и делитель 7 на два подключены выходы обоих датчиков 2 и 4.В данном устройстве достигается равенство моментов, развиваемых на исполнительном и задающем валах. 2 ил, 1257690Изобретение относится к электроТехнике и автоматике и может быть использовано для дистанционной передачиугловых перемещений в следящих системах двустороннего действия с вентильными электродвигателями и силомоментным очувствлением.Цель изобретения - повышение точности воспроизведения нагрузочных моментов на задающем валу.На фиг.1 изображена функциональнаясхема устройства., на фиг.2 - векторные диаграммы магнитных полей, поясняющие принцип его действия,На чертежах и в тексте принятыследующие условные обозначения и сокращения: К , Ж,Л- углы поворота задающего и исполнительного валов, их среднее арифметическое значение и разность соответственно, ММ - вращающие моменты на задающем иисполнительном валах, М,п, М - нагрузочные моменты на задающем и исполнительном валах,ф Фр, Фр - потокироторов синхронных машин на задающеми исполнительном валах, Фс, Ф- результирующие потоки статорных обмотоксинхронных машин на задающем и исполнительном валах,Устройство содержит соединенные сзадающим и исполнительным валами синхронную машину 1 оператора, снабженную первым датчиком 2 положения ротора, сравнивающий элемент 3, второидатчик 4 положения ротора синхронноймашины 5 нагрузки, сумматор 6 и делитель 7 на два, полупроводниковый коммутатор 8 с управляющим и коммутирующим входами, К выходам коммутаторапараллельно подключены соответствующие силовые обмотки статороа синхронных машин 1 и 5.,Устройство работает следующим образом,В режиме покоя валов (задающего и нагрузки) вследствие действия Мь и Мн между валами имеет место некоторое рассогласование ь 1, которое выявляется датчиками 2 и 4 положения и сравнивающим элементом 3. Это рассогласование поступает на управляющий вход полупроводникового коммутатора 8, определяя, например, глубину широтно- импульсной позиционной модуляции напряжений на силовых обмотках синхронных машин 1 и 5, т, е. величину потоков Ф и Ф. Пространственная ориентация последних одинакова и опреде ЬМ М = КЬо Ф з 1 п --р 2 э20 ьйМ =КЬКФ з 1 пи г ри 2 где К Кг - коэффициенты, зависящие 25 от конструкции машин,Ми Ми при идентичных машинах1 и 5 равны при любых ь М, причем этазависимость имеет место и при любыхК, Ф благодаря использованию сумма.30 тора 6 и делителя 7 на два, Это происходит вследствие того, что магнитные потоки роторов обеих машин отклонены от магнитных потоков их статоровна одинаковые углы, но в противоположных направлениях.При изменении, например увеличениимомента нагрузки на исполнительномвалу на величину ь М, изменяются нанекоторую величину углы ьМ и и Ми, а 40 магнитные потоки статоров обоих двигателей поворачиваются на угол ь и- (пунктирные векторы на фиг.2),2Одновременно вследствие увеличения 45 Ь 0 увеличиваются моменты Ми Ми,как следует из формул (1). При этомкоэффициент пропорциональности междуними остается неизменным вследствиетого, что углы между потоками роторов 50 и статоров обеих машин увеличиваютсяна одинаковую величину, а амплитудапотоков статоров пропорциональнавследствие параллельного подключенияих обмоток к выходам коммутатора 8.55 Таким образом, в устройстве имеетместо принципиальное равенство моментов, развиваемых на исполнительном Йезадающем валах, т, е, оператор, упляется средним арифметическим значением углов поворота обоих валов К,.благодаря наличию сумматора 6 и делителя 7 на два, подключаемого к коммутирующему. входу коммутатора, а такжепараллельному подключению силовых обмоток машин 1 и 5 к выходу полупроводникового коммутатора 8, Указанноерасположение магнитных потоков пред ставлено на фиг,2, при этом для иллюстрации пространственных ориентацийпотоков считается, что оси роторовсинхронных машин 1 и 5 расположенывдоль одной прямой АА , а направле ния Ф и Фв пространстве совпадают, При этом вращающие моменты обеих синхронных машин выражаются следующими уравнениями:1257690 Составитель А.Санталовдактор Е,Копча Техред Л.Олейник Коррект ипенко Тираж 515 ПодпиИ Государственного комитета СССРделам изобретений .и открытийМосква, Ж, Раушская наб д. 4 аказ 4962/50ВНИ 113035 играфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,роиз венно равляя задающим валом, ощущает нагрузочный момент на исполнительной стороне, Равенство моментов наблюдается и при вращении обоих валов с одинаковыми скоростями. 5Предлагаемое устройство обеспечивает использование в однокоммутаторной системе с двумя синхронными машинами нового алгоритма ориентации магнитных полей статоров для достижения 10 свойства обратимости по углу и точного отражения нагрузочных моментов на валу оператора. формула изобретения 15 Устройство дистанционной передачиугла поворота задающего вала, содержащее укрепленную на задающем валу синхронную машину с первым датчикомположения, исполнительную синхроннуюмашину с вторым датчиком положения,и полупроводниковый коммутатор, к управляющему величиной тока входу которого через сравнивающий элемент подключены выходы первого и второго датчиков, а к его выходу параллельноподключены силовые обмотки обеих синхронных машин, о т л и ч а ю щ е е -с я тем, что, с целью повышения точности воспроизведения нагрузочных моментов на задающем валу, устройствоснабжено сумматором и делителем надва, выходы обоих датчиков положенияпсдключены через сумматор и подключенный к его выходу делитель на двак коммутирующему входу полупроводникового коммутатора,