Устройство для управления углом поворота вала электродвигателя

О П И С А Н И Е , 572758ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Реслублик6 05 В 11/14 51) М. Государственный комитет Совета Министров СССР ло делам изобретений иоритет 3) УДК 62-50,088 Опубликовано 15.09,77. Бюллетень34Дата опубликования описания 06.09.77 крытий 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ УГЛОМ ПОВОРОТА ВАЛА ЭЛ ЕКТРОЛВИГАТЕЛЯвтоматике и мооматических слеии по углу повоИзобретение относится к ажет быть использовано в автдящих системах при управленрота вала электродвигателя.Известны устройства для управления углом поворота вала электродвигателя, содержащие электродвигатель, соединенный через редуктор с датчиком угла, выход которого соединен с датчиком рассогласования, выход которого подключен к входной обмотке согласующего трансформатора, выходная обмотка которого имеет среднюю точку и подключена ко входам обмотки управления электродвигателем через усилитель мощности 11. Однако оно имеет сложную схему. Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство, содержащее электродвигатель, соединенный через редуктор с датчиком угла, выход которого подключен ко входу датчика рассогласования и демодулятора, выход которого через пороговые элементы подключен к одним входам триггеров управления, выходы которых подключены к входам элемента ИЛИ, выход датчика рассогласования подключен к входам ключей и входной обмотке согласующего трансформатора, выходная обмотка которого и ее средняя точка через усилитель мощности подключены к соединенным между собой общей точкой обмоткам управления элекгоодвигателем, выходы ключей соединены с другими входами триггеров управления 2. Это известное устройство характеризуется не. высоким быстродействием, вызванным тем, что в момент ограничения угла поворота вала электродвигателя происходит полное запира ние усилителя мощности, а возможности тор можения ограничены применением механиче ских упоров для торможения.Целью изобретения является повышение бы стродействия. В описываемом устройстве это достигается тем, что в него введены дифференцирующее звено, дополнительные ключи и дополнительный пороговый элемент, выход которого соединен с одними управляющими входами дополнительных ключей, выходы которых подключены к средней точке согласующего трансформатора, выход элемента ИЛИ подключен к другому управляющему входу первого дополнительного ключа и к последовательно соединенным между собой дпфференцирующему звену и дополнительному пороговому элементу, а общая точка обмоток управления электродвигателем подключена к другому входу второго дополнительного ключа.На чертеже представлена структурная схема описываемого устройства,Электродвигатель 1 соединен через редуктор 2 с датчиком 3 угла, выход которого подключен к входу датчика 4 рассогласования, включающего предварительный усилитель 5, и51 О1520 входу демодулятора 6, выход которого через пороговые элементы 7 и 8 подключен к одним входам триггеров 9 и 10 управления, выходы которых подключены к входам элемента ИЛИ 11. Выход датчика 4 рассогласования подключен к входам ключей 12 и 13 и входной обмотке 14 согласующего трансформатора, выходная обмотка 15 которого и ее средняя точка 16 через усилитель 17 мощности подключены к соединенным между собой общей точкой 18 обмоткам 19 и 20 управления электродвигателем 1. Выходы ключей 12 и 13 подключены к другим входам триггеров 9 и 10 управления, выход элемента ИЛИ 11 подключен к входу первого дополнительного ключа 21 и дифференцирующего звена 22, соединенного с входом дополнительного порогового элемента 23, выход которого подключен к одним входам дополнительных ключей 21 и 24, выходы которых соединены со средней точкой 16 согласующего трансформатора, а общая точка 18 обмоток управления электродвигателем подключена к другому входу второго дополнительного ключа 24.В исходном состоянии ключ 24 - закрыт, а ключ 21 - открыт, и так как сигнал на выходе элемента ИЛИ 11 отсутствует, усилитель 17 работает в линейном режиме, обеспечивая регулирование скорости электродвигателя 1. Режим ограничения формируется по переменному напряжению, пропорциональному углу поворота вала, которое с датчика 3 угла поступает на вход демодулятора 6,При выходном напряжении демодулятора 6, превышающем напряжение срабатывания пороговых элементов 7 и 8, срабатывает один из них и снимает сигнал запрета на срабатывание соответствующего триггера 9 или 10. После этого знак выходного напряжения триггера управления меняется на противоположный, так как он срабатывает от выходного сигнала предварительного усилителя 5, прошедшего через попеременно открывающиеся ключи 12 и 13. Сработав, триггер 9 или 10 через элемент ИЛИ 11 выдает сигнал ограничения на входы ключа 21 и дифференцирующего звена 22. Продифференцированный сигнал через пороговый элемент 23, уровень срабатывания которого определяет длительность импульса на его выходе, поступает на управляющие входы ключей 21 и 24. Ключ 21 закрывается, а ключ 24 открывается. При этом, через ключ 24 в усилитель 17 мощности поступает напряжение, полностью открывающее выходные транзисторы усилителя мощности, и электродвигатель 1 включается в режим динамического торможения.Параметры дифференцирующего звена и уровень срабатывания пороговых элементов выбирают из условия существования импульса на выходе порогового элемента 23 в течение времени, необходимого для полной остановки электродвигателя 1. 25 зо 35 40 45 50 55 50 После исчезновения импульса ключ 21 открывается, а ключ 24 закрывается, и выходной сигнал триггеров 9 или 10 через элемент ИЛИ 11 и ключ 21 полностью или частично запирает усилитель 17 мощности,При изменении фазы напряжения на выходе предварительного усилителя, что соответствует уменьшению управляющего сигнала а (1), сработавший триггер управления возвращается в исходное положение. Электродвигатель начинает вращаться. Когда напряжение с датчика 3 угла становится ниже порога срабатывания, на выходе порогового элемента 7 или 8 появляется сигнал, запрещающий срабатывание триггера 9 или 10 управления.В момент ограничения пороговым элементом 23 и дифференцируюшим звеном 22 через один из ключей формируется сигнал в виде импульса, обеспечивающий динамическое торможение двигателя до полной его остановки. Это приводит к минимальным времени и углу поворота двигателя в момент ограничения. Формула изобретенияУстройство для управления углом поворота вала электродвигателя, содержащее электродвигатель, соединенный через редуктор с датчиком угла, выход которого подключен ко входу датчика рассогласования и демодулятора, выход которого через пороговые элементы подключен к одним входам триггеров управления, выходы которых подключены к входам элемента ИЛИ, выход датчика рассогласования подключен к входам ключей и входной обмотке согласующего трансформатора, выходная обмотка которого и ее средняя точка подключены через усилитель мощности к соединенным между собой общей точкой обмоткам управления электродвигателем, выходы ключей соединены с другими входами триггеров управления, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены дифференцирующее звено, дополнительные ключи и дополнительный пороговый элемент, выход которого соединен с одними управляющими входами дополнительных ключей, выходы которых подключены к средней точке согласующего трансформатора, выход элемента ИЛИ подключен к другому управляющему входу первого дополнительного ключа и к последовательно соединенным между собой дифференцирующему звену и дополнительному пороговому элементу, а общая точка обмоток управления электродвигателем подключена к другому входу второго дополнительного ключа.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Стародуб К. Я. и др. Синхронные переда. чи и следящие системы, 1971, с. 245 - 247.2. Авторское свидетельство Мо 446025, кл. 6 05 В 11/14, 1974.572758 Составитель И, Назаркина Техред М, Семенов Редактор Л. Тюрина Корректор Е, Хмелева Подписное Типография, пр, Сапунова, 2 Заказ 1992/5 Изд.740 Тираж 1109 НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5