Устройство для синхронизации приводов

ОП ИСАЙ ИЕИЗОБРЕТЕНИЯН АВУОУСКОМУ СВИДИВЛЬСТВУ(45) Дата опубликования описания 05,05.78 Сфез СеееюееСвечищи,ПаРесяубяннГееударетееевб кеатетйаате Нееетрез СССРее дезам езабретеави еткрытей(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИНХРОНИЗАЦИИ ПРИВОЦОВ 30 Изобретение относится к области автоматики.Известны регуляторы соотношения скоростей, содержащие генератор импульсов,усилитель, преобразователи угоп-код и делитель частоты 1 .В таких регуляторах регулируемый пара;метр (скорость вращения регулируемогопривода) и задающее воздействие представлены в виде частот следования нмпупьсори сравнение этих величин осуществляетсяс помощью цифровых ипи цифро-аналоговыхблоков сравнени ,содержащих цифровой интегратор,5Наличие в регуляторах цифровых интеграторов, не имеющих дрейфа, обеспечивает нулевую установившуюся ошибку по скорости и соответственно постоянное угловое (фазовое) соотношение положения валов, 20 Однако они не обеспечивают угпового синхрониэма вращения отдельных, наперед заданных, точек валов, т. е. синфазного вращения, так как они не содержат элементов для выявления этих точек и не могут опреде- З пить угловое рассогласование между нимии реагировать на него.Наиболее близким техническим решениемк изобретению является. устройство, содержащее генератор импульсов, подключенныйк делителю частоты, усилитель, вход которого подключен к блоку сравнения, а выходк ведомому приводу, и преобразователи угол.код 121,При правипьном расчете блокасравнении нормальном режиме работы он не насыщается и, следовательно, относительное угловое положение валов двигателей (фазовоесоотношение), установившееся после выходана нормальный режим синхронизации скоростей,не изменяется в процессе работы более,чемнаЙ сЦ, где У - объем цифрового интегратора в единицах,ос-вес одного импульсапреобразователей угол-код в угломерныхединицах. Однако это свойство регуляторовсоотношения скоростей и астатически.". регуляторов скоростей многодвигательногопривода нельзя использовать е известныхустройствах для синхронизации угловыхположений (синфазного вращения) валови соответственно приводимых ими в движение рабочих органов по следующим причинам: абсолютное значение величин углов(фаэ) ведущего и ведомого двигателей, вошедших в такой сийхронизм по углу не5определено, т. е. синхронно с нулевой отметкой ведущего вала может вращаться"произвольная отметка вала ведомого двигателя. При случайных, не предусмотренныхпо величине возмущающих воздействиях натакую систему или сбоях аппаратуры возможно насыщение схем сравнения, в результатечего после возвращения на нормальныйрежим в синхрониэм с нулевой" отметкойведущего вала входит уже другая произвольная отметка, т, е. первоначальное относительное угловое положение валов изменяется, хотя это новое значение и сохраняется.Целью изобретения является повышениеточности работы устройства, 20Поставленная цель достигается тем, чтоустройство содержит реверсивные счетчики,коммутатор, первый и второй датчики положения ведущего привода, импульсный датчик положения ведомого привода, фазовыйдискриминатор, Входы последнего подключены к датчикам приводов и к одному из преобразователей угол-код, а выход соединенс одним иэ входов коммутатора, два другихвхода которого подключены к выходам гене- ЗОратора импульсов и делителя частоты, авыходы; к входам реверсивных счетчиков.Входы этих счетчиков подключены к выходампреобразователей угол-код, а выходы ко второму входу блока сравнения35На чертеже представлена структурнаясхема устройства для синхронизации ведущего и ведомого приводов,Устройство содержит преобразователь 1угол-код задающего устройства (ведущегопривода). Первый 2 и второй 3 датчикиположения ведущего привода, датчик положения 4 ведомого привода, преобразователь5 угол-код ведомого привода; усилительМощности 6, фазовый дискриминатор 7, гене 45ратор импульсов 8, делитель частоты 9,коммутатор 10, реверсивные счетчики 11и 12, блок сравнения 13 и ведомый привод14.50Устройство работает следующим образом.фазовый дискриминатор 7 определяет знак угла рассогласования ( О ) на основании сигналов поступающих от ситчиков 2-455и величину рассогласования /3 0 у,9(Р,/5 Р где Ц) - расчетная величина угла, определяемая из условия максимального быстродействия при вхождении в угловой синхронизм) на основании сигналов от датчиков 2-4 и60 преобразователя 5. Искусственное изменение (беэ изменениязадающей частоты преобразователя 1) кодабнокасравнения 13 вводитвсистему регулирования возмущение, выраженное в заведомокалиброванном значении угла, равном "весуимпульса преобразователей "угол-код ипоэтому отработка этого возмущения представляет изменение скорости весомого при-,вода, интеграл которого равен оС .Если код блока сравнения искусственноувеличить на 1, то это увеличение; пройдячерез усилитель мощности 6, повысит напряжение на входе привода 14 и соответственно его скорость. Поскольку частота преобразователя 1 не меняется, то системадолжна отработать это возмущением вернувблок сравнения 13 и соответственно напряжение на двигателе в первоначальное состояние. Это может произойти только в результате того, что по вычитающему входублока сравнения 13 от преобразователя 5угол-код привода 14 пройдет за какое-товремя на один импульс больше, чем отпреобразователя. 1, т, е, если вал привода14 и соответственно его преобразователь5 повернутся за это время на угол больший,чем угол поворота вала ведущего. привода.Соответственно искусственное уменьшение кода блока сравнения 13 на 1 приводитк тому, что врезультате отработки этого"возмущения вал привода 14 повернетсяна угол об меньший,чем угол поворота вала преобразователя 1,Реверсивное изменение кода блока сравнения 1 3 можно произвести за счет искусственного калиброванного изменения его входных величин: частот (периодов) импульсныхпоследовательностей от преобразователей1 и 5,При несинфазном вращении валов приводов дискриминатор 7 определяет знак рассогласования (отстает или опережает валпривода 14) и его величину(/ЬйРг/59). Взависимости от знака угла рассогласованиядискриминатор 7 вырабатывает сигнал, который заставляет коммутатор 10 подключаться по выходу либо к выходу вычитаемого" счетчика 11, либо к выходу вычитае-.мого" счетчика 12. В зависимости от величины угла/34 чэ или/ЗЧ 1 дискриминатор 7вырабатывает сигнал, который заставляеткоммутатор 10 подключать на эти входысчетчиков 11 и 12 частоту либо с делителя 9 (низкую), либо с генератора импульсов 8 (более высокую). фЕсли вращающийся вал привода 14 опережает абсолютное значение угла опережения/Ъйг то коммутатор 10 ло команде детектора 7 подключается к входу вычитаемогЬсчетчика 11 и подает на него частоту610072 ЦНИИ ПИ Заказ 3008/36 Тираж 1033 Подписное Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5с депитепя 9, а при/3 у-частоту с генератора 8.В результате уменьшается значение кода интегратрра блока сравнения 1 3 и соответственно напряжение на приводе 14,5 что приводит к его подтормаживанию.При синфазном вращении валов ведущего и ведомого приводов импульсы датчиков 2 и 4 совпадают во времени и дискриминатор 7 определяет, что угол рассогласования вращения валов приводов не превышает заданной вепичииы, В этом случае выходной сигнал дискриминатора 7 не разрешает прохожденияЧерез коммутатор импупьсов от генератора 8 и депитепя 9 на входы вычитаемого счетчиков 11 и 12. Последовательности импульсов преобразоватепей 1 и 5 проходят через счетчики 11 и 12 без частотных искажений (коэфициент пересчета равен 1). ФнксируемЫй интегратором 20 бпока сравнения 1 3 интеграл .разности периодов входных последоватепьностей импупЬсов через усилитель в виде напряжения поступает на привод 14, поддерживая его скорость равной скорости ведущего привода 25 и обеспечивая тем самым прохождение равных углов валами обоих приводов за один и тот же промежуток времени.Измеряя и реагируя описанным выше способом на угловое рассогпасование вращающих- ЗО ся валов, предлагаемое устройство обеспечивает синфазное вращение (угловой синхронизм) валов ведущего и ведомого привода. При, этом точность работы устройства повышается. Устройство может быть испопьзо вано в качестве системы электронного валаи редуктора. Форму па изобретени я Устройствб ддя синхронизации приводов, содержащее генератор импульсов, подключенный к делителю частоты, усипитепь, вход которого подкпючен к блоку сравнения, а выход - к ведомому приводу, преобразователи угоп-код, о т и и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности работы,оно содержит реверсивные счетчики коммутатор, первый и второй датчики положения ведущего привода, импульсный датчик положения ведомого привода, фазовый дискриминатор, входы которого подключены к датчикам приводов и преобразоватепю "угоп-код, а выход соединен с одним из входов коммутатора, два других входа которого подключены к выходам генератора импупьсов и депителячастоты, авыходы - к входам реверсивных счетчиков, входы которых подкпючены к выходам преобразоватепей угол-код, а выходы - ко второму входу блока сравнения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:11. Богород. и др, Цифровые регулятораи измеритепи скорости, М.,Энергцяф, 196,с, 25-27.2. Авторское свидетельство %239666кп. 06 9/08, 21,01.69,