Следящий электропривод

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1 ц 484495 Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 18.06.3 (21) 1931581/18-24 51) М. Кл. б 05 Ь 11/О заявкисоединением Государственный комитет Совета Министров СССР 32) Приорите Опубликовано 15.09.75 1,325 (088.8(53 ллетень34 по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 22.12.7 2) Авторы изобретения Б оботенко, И. ф. Ильинский, С, С. Кожин, В, Е, Луценко,Г. А, Мелкумов, В. Г, Прытков и Ю. А, Соколов 71) Заявител осковскии ордена Ленина энергетическии институт(54) СЛЕДЯЩИЙ ЭЛЕКТРОПРИВ 25 реобразочисло имс задаюного комвходами. 30 Изобретение относится к электроприводам,в частности к дискретным следящим электроприводам с щаговыми двигателями.Известен следящий электропривод, содержащий преобразователь угла поворота вала вчисло импульсов, электронный коммутатор ишаговый двигатель. Преобразователь угла поворота вала в число импульсов подключен кэлектронному коммутатору, выход которогоподключен к обмоткам шагового двигателя. 10Предложенный следящий электроприводотличается тем, что он содержит дополнительный преобразователь угла поворота вала вчисло импульсов, подключенный ко второмувходу электронного коммутатора, причем соотношение чисел импульсов преобразователей,приходящееся на один оборот вала, большеединицы, но меньше двух.Это позволяет повысить точность и синфазность передачи угла поворота задающего вала,На фиг. 1 приведена структурная схема следящего электропривода; на фиг. 2 показанадиаграмма напряжений на обмотках исполнительного шагового двигателя.Электропривод состоит из двух пзателей 1, 2 угла поворота вала впульсов, механически связанныхщим валом, реверсивного электронмутатора 3 с двумя сигнальными каждыи из которых связан с выходом одного из преобразователей 1 или 2, и многофазного исполнительного двигателя 4, обмотки которого соединены с выходом реверсивного электронного коммутатора 3,Преобразователи 1 и 2 выполнены в виде дисков с равномерно расположенными по окружности метками. Число Л меток одного диска не равно числу ЛЪ меток второго диска. Отношение этих чисел подчинено нера- венству 1( - (2.ЮЛ 2При вращении задающего вала преобразователи 1 и 2 формируют две последовательности импульсов, поступающие на реверсирующие входы коммутатора 3. Каждый импульс, поступающий на вход вперед, переключает коммутатор на один такт вперед, и вектор поля смещается на один шаг вперед. Импульс, поступающий на вход назад, смещает вектор поля на один шаг назад.При медленной скорости вращения задающего вала ротор исполнительного двигателя отслеживает состояния поля. За один оборот задающего вала двигатель обрабатывает У 1 шагов вперед и Л шагов назад в последовательности, определенной положением меток на дисках преобразователей 1 и 2. Результирующий поворот составит Л - Лз шатов. Если484495 25 Фигчисла меток дисков преобразователей 1 и 2 отличаются не более, чем в два раза, то на равные входы коммутатора импульсы будут поступать поочередно с плавно изменяющимся фазовым сдвигом. Ротор поочередно будет совершать шаги вперед и назад. Причем, если время шага в одном направлении растет в соответствии с фазовым сдвигом командных импульсов, то время шага в другом направлении убывает в такой же степени.При повышении скорости задающего вала частоты импульсных последовательностей пропорционально увеличиваются. Вследствие электромагнитной инерции дискретный характер токов в фазах двигателя изменится на плавный.За период биения командных импульсов средние значения токов будут постепенно нарастать или убывать в пределах от О до 1 у, Результирующий вектор поля будет перемещаться постепенно, а ротор будет отслеживать его положение, Степень плавности изменения токов и поворота ротора двигателя определены скоростью задающего вала, числом импульсов преобразователей и разностью этих импульсов, Степень плавности движения тем выше, чем больше скорость задающего вала и число импульсов каждого преобразователя и чем меньше разность этих чисел.Если, например, один преобразователь вырабатывает число импульсов на один оборот вала У= 1 б, а второй преобразователь У=20, то процесс работы следящего привода будет соответствовать временной диаграмме, показанной на фиг. 2.При вращении задающего вала с выходов преобразователей 1 и 2 на входы В (вперед) и Н (назад) реверсивного электронного коммутатора 3 поступают импульсы У, и У. Эти импульсы поступают на разные входы коммутатора поочередно с переменным фазовым сдвигом, определенным мгновенным положением валов преобразователей 1 и 2, В соответствии с фазовым сдвигом входных импульсов изменяется скважность импульсов напряжения на обмотках двигателя. Полный перепад изменения напряжения Уф Уф Уф Уф на фазах двигателя соответствует повороту исполнительного вала на угол, равный двойному полюсовому делению,Так как на основном шаговом интервале каждая обмотка включается и отключается многократно, а среднее значение напряжения на ней нарастает и спадает плавно, то выходной вал двигателя совершает плавное движение. Плавность и равномерность возрастает с увеличением числа импульсов, вырабатываемых па один оборот преобразователями, без усложнения конструкции двигателя и электронного коммутатора,Предмет изобретения Следящий электропривод, содержащий преобразователь угла поворота вала в число импульсов, подключенный к электронному коммутатору, выход которого соединен с шаговым двигателем, отлич а ющи й ся тем, что, с целью повышения точности передачи угла, в него введен второй преобразователь угла поворота вала в число импульсов, соотношение чисел импульсов преобразователей, приходящееся на один оборот вала, больше единицы, но меньше двух, причем второй преобразователь угла поворота вала в число импульсов подключен ко второму входу электронного коммутатора.484495 ПодписноеСССР 786 Тираж 869ного комитета Совета М 1 иисизобретений и открытий35, Раушская наб., д. 4,5 Изд, Хо ударстве по делам 1 осква, Ж