Следящий электропривод

Союз Советских СоциалистическихРеспубпик ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОУСКОМУ СВ ЖЛЬСТВУ(23) Приоритет Н 02 Р 8/00 Государствеииый комитет СССР по делам изобре 1 еиий и открытии(7) Заявитель Белорусский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт(54) СЛЕДЯЩИЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД Изобретение относится к электротехнике, в частности, к отраслисредств автоматизации, и может использоваться в установках с числовымпрограммным управлением.В следящих электроприводах в качестве исполнительного органа чащевсего используются либо электродвигатель постоянного тока, либо шаговыйэлектродвигатель.Известен следящий электропривод,содержащий два шаговых электродвигателя, соединенных своими валами свходными валами дифференциальногоредуктора, выходной вал которого связан с рабочим органом 11,Наиболее близким по техническойсущности является следящий электропривод, содержащий электродвигательпостоянного тока, якорь которого подключен к выходу усилителя мощности,шаговый электродвигатель с блокомуправления и дифференциальный редуктор,.соединенный одним входным валом с валом электродвигателя постоянного то зка, вторым - с валом шагового электродвигателя, а выходным валом - с рабочим органом 2 .Недостатком известных приводов является недостаточное быстродействие ЗО и точность, а также ограниченный диапазон регулирования скорости.Цель изобретения - повышение быстродействия и точности.Поставленная цель достигается тем, что в следящий электропривод, содержащий электродвигатель постоянного тока, шаговый электродвигатель с блоком управления и дифференциальный редуктор, введены датчик импульсов, преобразователь код-частота и реверсивный счетчик, вход сложения которого соединен с входом усилителя мощности, вход вычитания - с выходом импульсного датчика, установленного на выходном валу дифференциального редуктора, а выходы реверсивного счетчика соединены с входами преобразователя код-частота, соединенного выходами с входами блока управления шаговым электродвигателем.Такое выполнение привода приводит . к тому, что скорость двигателя постоянного тока, управляемого от импульсного усилителя мощности, суммируется со скоростью шагового .двигателя дифференциальным редуктором.Отклонение скорости выходного вала дифференциального редуктора от заданной .фиксируется в реверсивном счетчике,на вход сложения которого поступают импульсы задающего воздействия, а на вход вычитания - импульсы с датчика обратной связи, установленного на выходном валу дифференциального редуктора. Преобразователь код-частота преобразует отклонение, зафиксированное в счетчике, в импульсные последовательности на одном из двух своих выходов в зависимости от величины и знака отклонения. Шаговый двигатель, имеющий более. высокое быстродействие чем двигатель постоянного тока, отрабатывает это отклонение. В результате скорость выходного вала редуктора точно следует за заданной скоростью и результирующие средние ошибки по угловому положению и скорости равны нулю.На чертеже приведена схема следящего электропривода.Механическое суммирование движений двигателя 1 постоянного тока и шагового двигателя 2 осуществляется дифференциальным редуктором 3. Задающее воздействие в виде последовательности импульсов Г 3 пд,частота которых определяет угловую скорость выходного вала редуктора 3, подается на вход импульсного усилителя 4 мощности. К выходам усилителя 4 подключен якорь двигателя 1 постоянного тока, Одновременно импульсная последовательность 13 д.подается на вход сложения реверсивного счетчика 5, на вход вычитания которого подаются импульсы обратной связи 1 с с датчька б обратной связи, установленного на выходном валу дифференциального редуктора 3. Частота импульсов датчика обратной связи пропорциональна угловой скорости выходного вала. Выходы счетчика 5,соединены с входами преобразователя 7 код-частота, который вырабатывает импульсы либо на выходе "+", либо на выходе "-" в зависимости от состояния выходов счетчика 5. Выходы преобразователя 7 код-частота подключены к входам блока 8 управления шаговым двигателем, осуществляющего коммутацию обмоток шагового двигателя 2 в требуемой последовательности.Устройство работает следующим образом.Скорость Щ выходного вала редуктора 3, задаваемая частотой импульсов Г 30 Д на входе импульсного усилителя.4 мощности, определяется алгебраической суммой скорости двигателя 1 постоянного тока (00) и шагового двигателя 2 Ю) . В установившемся режиме частота импульсов Г 3на входе сложения счетчика 5 равна частоте импульсов ГО на входе вычитания,и число, которое в нем записано, не изменяется. При этом состоянии счетчика5 преобразователь 7 код-частота вырабатывает импульсы на своих выходахи шаговый двигатель 2 приводится вовращение. При изменении частоты задающих импульсов на входе импульсногоусилителя 4 мощности скоростью Вфдвигателя 1 постоянного тока вследствиеего инерционности не успевает быстро,измениться. В результате этого частоты импульсов на входах сложения и вычитания реверсивного счетчика 5 становятся отличными друг от друга и внем фиксируется отклонение угловойскорости выходного вала редуктора 3относительно заданного значения. В 15 зависимости от величины и знака отклонения, зафиксированного в счетчике 5, преобразователь 7 код-частотавырабатывает импульсы на одном изсвоих выходов, частота которых про- Щ порциональна отклонению, зафиксированному в счетчике 5. Эти импульсыпоступают в блок 8 управления и шаговый двигатель 2 начинает вращатьсяотрабатывая это отклонение, до техпор пока частота импульсов Гос на выходе датчика б обратной связи не станет равной частоте задающих импульсов301Формула изобретенияСледящий электропривод, содержащийэлектродвигатель постоянного тока, якорь которого подключен к выходу усилителя мощности, шаговый электродвигатель с блоком управления и дифференциальный редуктор, соединенный одним входным валом с валом электродвигателя постоянного тока, вторым - с валом шагового. электродвигателя, а выходным валом - с рабочим органом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения быстродействия и точности, введены датчик импульсов, преобразователь код-частота и реверсивный счетчик, вход сложения которого соединен с входом усилителя мощности, вход вычитания - с выходом импульсного датчика, установленного на выходном валу дифференциального редуктора, а выходы реверсивного счетчика соединены с входами преобразователя код-частота, соединенного выходами с входами блока управления шаговым электродвигателем.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Исмаилов Ш.Ю. Автоматическиесистемы и приборы с шаговыми двигателями. М., "Энергия", 19 б 8, с. 29.2. Патент ФРГ М 2103792,кл. Н 02 Р 7/00, 1975.ка ки лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 387/85 Т ВНИИПИ Госуда по делам нз 113035 у Москв