Элемент сравнения для автоматического регулятора технологического параметра

РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУЗависимое от авт. свидетельства- Заявлено 28.111,1968 ( 1228213/24-7) М.Кл, О 05 О 10 С ПРЦСОЕДПНЕНИЕМ ЗЯЯВКПриоритет -Опубликовано 24.Ч.1972 Комитет по ае 11 ам обретений и открытийюллетень1 при Совете Министре СССРЪДК 621.316.79(088.8 бликования описания 18.И 11. 1 ат авторзобретения В. В. Юмато Заявитель ЛЕМЕНТ СРАВНЕНИЯ ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛЯТОРА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПАРАМЕТРА 1Известны элементы Оравнения,для автоматического регулятора технологического параметранапример натяжения перематываемого материала, содержащие закрепленный на поворотном валике задающий рычажок с роликом, обхваченным пе 1 рематываемым материалом, и укрепленный на оси, кинематически сгязанной с упругим элементом изменения уставки параметра, индуктивный датчик,с неподвижньв магнитопроводом и обмотками, выргоатывающими электрический сигнал, п 1 ропорциональный рассогласованию заданной и фактической величины контролируемого параметра,Предлагаемый элемент сравнения с целью повышения точности стабилизации технологического параметра онабжен датчиком, вырабатывающим электрический сигналпропорциональный первой производной от указанного рассогласования, содержащим постоянный магнит и расположенную в его рабочем зазоре электрическую катушку с обмоткой, подключаемой к входу усилителя регулятора. Подвижный элемент датчика, например катушка, кинематически связан с задающим рычажком.На чертеже представлена принципиальная схема описываемого элемента сравнения.Элемент сравнения содержит задающий рычажок 1 с роликом 2, обхваченным порематываемь;м,проводом 8, ограцичцтельные упоры 4, зубчатые секторы 5 ц 6, барабан 7, спиряльну 10 П 11 ужину 8, Ось 9, электр 1 Н 1 ескуО катушку 10, подшипнц 1 си 11, постоянный маг нит 12, магнитопроводы 18 ц 14, ротор 15 индуктивного датчика, ось 16 н подНшпникц 17.При Отсутств 1 ти рассогласования междуфЯКТИЕСКИМ И ЗЯДЯН 1(ЫМ 11 ЯТЯН(ЕЦНЕМ ПРОВО- да 3, задающий рычажок 1 находится между 10 ограничительныхи упорами 4 примерно около,нейтрали, Изменение фактического натяжеця провода, огибающего цаправляОщцй ролик 2 и поступаюцего к наматываемому цзделию с нятяжцОГО элемента явтОмят 1 ЧескОГО элек тронного регулятора натюкения, регистрируется отклонением задающего рычажка,ня уголО в зав 1 свмост 1 От направления изменениянатяжения. Через зубчатые секторы 5 ц б задающий рычажок кицематцчески связан с 2 П осью 9 и воопрцнимает вращающий моменткалиброванной спиральной пружинь 8, задающей требуехОе натяжецце герематываемого :провода. Величина устанавливаемого натяжения легко регулируется величиной закрутки 25 спиральной пружины, которая осуществляетсяпосредством поворота барабана 7 ца определенное число оборотов. 1-а осц 16 закрепле ,ротор 15 ш 1 дуктивного дцфферецццяльцотрансформаторного датчика электрического 30 сигнала (1 =К 0, пропорционального велцчи 339899о 5 20 25 30 З 5 40 45 55 34 с 11 ссогл 1 совснн 5 311 д 1 нноО 11 (111 к 111 сск 01 О натяжения провода, амплитуда которого определяется величиной угла О отклонения задаюцс.ю рычажка от исходного положения. На Ш-образном магнитопроводе 14 1 размещены две встречно включенные питающие и одна сигнальная обмотки. Напряжение на сигнальной обмотке возникает за счет перераспределения магнитного потока питающих катушек при повороте ротора датчика на угол + О огносительно,неподвикного магдитопровода 14.Сигнальная обмотка подключена к входу усилителя.Электрический сигнал У 2=К 20, пропорциональный первой производной от величины рассо 1 гласования заданного и фактического натяжения провода, вырабатывается электрической катушкой 10. Она выполнена в виде легкой малоинерционной рамки и жестко закреплена на оси 9, кинематически связанной с задающим рычажком. Витки катушки пронизываются магнитным силовым потоком постоянного магнита 12 и расположены в рабочем зазоре между полОсами магнита и магпитопро,вода 1 З.Отклонение задающего рычажка прои наличии рассогласования между фактическим и заданным, натяжением перематываемого провода вызывает поворот электрической катушки 10 вместе с осью 9. Витки катушки, перемещаясь в рабочем зазоре относительно непо 1 дВижного постоянного магнита и магнитопровода, пересекают магнитные силовые линии. В результате витки развивают э. д. с. /2= КО, амплитуда которой п 1 ропорциональна первой производной от величины измеряемого рассогласования. Полученный сигнал достаточно велик и подается на вход усилителя автоматического электронного регулятора натяжения провода.Таким образом, элемент сравнения регистрирует рассогласование между заданной и фактической величинами регулируемого технологического параметра,и вырабатывает одновременно два электрических сигнала, необходимых для обеспечения достаточно, высоких показателей переходного процесса регулятора.Аналогичная конструкция элемента сравнения может применяться в автоматических электронных регуляторах скорости перемещения раскладывающего устройства намоточного станка для обеспечения плотной укладки витков многослойных катушек реле и трансформаторов, основанной на использовании принципа самоукладки витков, или шаговой укладки витков прн изготовлении электроэлементов с заданным шагом между витками. В этом случае достаточно развернуть ось вращения ролика 2 и 90, совместив тем самым плоскос 1 ь Вращавяролик 1 с плоскостью, исрпендикулярной плоскости чертежа, и максимально ослабить или изъять спиральную пружину 8 с барабаном 7 (опи могут быть заменены па два встречно включенных сигнальных волоска, контролирующих нулевое положение задающего рычажка 1).Предлагаемый элемент сравнения обеспечивает значительное повышение запаса устойчивости уже экаплуатируемых в промышлеииости и проектируемых автоматических электронных регуляторов технологического параметра без существенного изменения нх электрической и кинем атич еской схем.Эффективность элемента сравнения определяется тем, что регулирование по производным от ошибки самостоятельно повышает тод 1- ,ность системы регулирования даже в том случае, когда ее оощий коэффициент усиления сохраняется постоянным. При введении регулирования по производным система начинает чувствовать не только наличие ошибки, но и тенденцию к изменению ее величины. В результате автоматический электронный регулятор технологического па 1 раметра процесса открытого перематывания материала более быстро реагирует на появление управляющих и возмущающих воздействий, что снижает ошибку регулирования и, следовательно, позволяет повыоить качество и,производительность операции открытого перематывания материала. П 1 рсдмст изобр стения Элемент сравнения для автоматического регулятора технологического параметра, например натяжения перематываемого материала, содержащий зак 1 репленный на поворотном валике задающий рычажок с роликом, обхваченным перематываемым материалом, и укрепленный на оси, кинематически связанной с упругим элементом изменения уставки параметра, индуктивный датчик с неподвижным магннтопроводом и обмотками, вы 1 рабатывающими электрический сигнал, пропорциональный рассогласо 1 ванию заданной и фактической величины ко 1 нтролируемого параметра, отличаюи 1 ийся тем, что, с целью повышения точности стабилизации технологического параметра, он снабжен датчиком, вырабатывающим электрический сигнал, пропорциональный первой производной от указанного рассогласования, содержащим постоянный магнит и расположенную в его рабочем зазоре электрическую катушку с обмоткой, подключаемой к входу усилителя регулятора, причем подвиж,ный элемент датчика, например катушка, кинематически связан с задающим рычажком./ аамоловюмд сл Составитель В. ЯгнятинскийА. Пейсоченко Текред Т. Курилко Корректор Т. Гревс Редак агорская типографп аказ 2628ЦНИИГИ 4 Коци Изд.724 Тираж 448по делагя изобретений и открытий при Со Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписное е Министров СССР