Электромеханический интегратор

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Сеюв Сфветскик Социавктичесиих Республик(23) Приоритет 6 а 7/188 есудврственный коиятет СССР оо делам нзобретеаай н открытнй(54) ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЯ ИНТЕГРАТ Изобретение относится к электромеханическим устройствам автоматики и может быть использовано для автоматических систем управления подвижными объектами и для автоматизации производственных процессов.Известен электромеханический интегратор, имеющий в своем составе электродвигатель 1.10Однако ввиду сложности и громоздкости использование этого устройства по выаеуказанному назначению малоэффективно.Известен также электромеханический интегратор, состоящий их электронного 1 усилителя, исполнительного асинхронного микродвигателя, понижающего редуктора и, индуктивного датчика положения, плунжер которого связан через редуктор с валом двигателя, Выходное напря 20 жение О индуктивного датчика пропорционально перемещению плунжера, а значит и углу поворота 9 вала исполнительного двигателя 2 .Недостатком данного электромеханического интегратора является относительная сложность конструкции и ограниченность угла поворота датчика положения, что приводит к ограничению времени интегрирования, так как про Весс интегрирования происходИт толькОдо тех пор, пока датчик полокения работает в линейной зоне.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является электромеханический интегратор, содержащий встроенные в герметичном корпусе моментный двигатель, датчик угла, редуктор и сильфон. Входной сигнал подается на управляющую обмотку моментного двигателя 31.Недостаток. этого электромеханического интегратора-ограниченное время интегрирования.Цель изобретения - увеличение времени интегрирования.Поставленная цель достигается тем, что в электромеханический инте- гратор, содержащий электродвйгатель индукторного типа, первичная обмотка которого соединена с источником питания через Фазосдвигающий конденсатор, введены фазовый детектор, формирователь импульсов, счетчик и преобразователь код-напряжение, соединенные последовательно, причем управляющий вход фазового детектора подключен к вторичной обмотке электродвигателя индукторного типа, параллельно которой включен дополнительновведенный сглаживающий конденсатор,а выход источника питания подключенк входу опорного напряжения фазовогодетектора.На фиг, 1 представлена блок-схемаэлектромеханического интегратора, нафиг. 2 - диаграммы, поясняющие работу интегратора,Предлагаемый электромеханическийинтегратор содержит первичные, например, двухфазные обмотки 1 и 2(фиг. 1), сдвинуты относительно друг .друга на 90 о и подсоединены к источнику 3 питания и источнику 4 управляющего напряжения. Фазосдвигающий конденсатор 5 служит для сдвига фазынапряжения возбуждения на 90 электрических градусов. Вторичная обмотка 6двигателя замкнута на сглаживающийконденсатор 7, подобранный из условиярезонанса. Зубчатый ротор 8 двигателя обмоток не имеет и служит для 2 Омодуляции магнитного поля. Вторичнаяобмотка 6, несущая информацию об углеповорота ротора, соединена с усилительно-преобразовательным устройством 9. В усилительно-преобразовательное устройство 9 входит фазовый детектор 10, опорный вход кЬторого соединен с источником 3 питания, а выходсоединен с входом формирователя 11импульсов, Выход формирователя 11импульсов соединен со входом счетчика12, выход которого соединен со входомпреобразователя 13 код-напряжение.Работа электромеханического интегратора осуществляется следующим образом.При подаче на обмотку 1 управляю-щего напряжения от источника 4, а наобмотку 2 - напряжения питания от источника 3, сдвинутого на 90 электрических градусов относительно управляющего напряжения, появляется вращающий момент, приложенныйк ротору 8двигателя. Ротор 8 вращается, вследствие чего начинает изменяться фазанапряжения вторичной обмотки 6 относительно напряжения питания. Периодичность изменения фазы определяется зубцовым делением ротора 8. Навыходе фазового детектора 10 появляется напряжение с периодом, определяемым зубцовым делением ротора.Из этого напряжения при помощиформирователя 11 импульсов формируются импульсы положительной и отрицательной полярности. Эти импульсыподсчитываются реверсивным счетчиком 12,Преобразователь 13 код-напряже-55ние преобразует код, записанный всчетчике 12 в напряжение, пропорциональное числу пришедших импульсов.При изменении знака управляющегонапряжения на обмотке 1 двигателя, щдвигатель вращается в противоположную сторону, что вызывает изменение порядка чередования положительных и отрицательных импульсов формирователя 11. При этом меняется знак 65 напряжения на выходе преобразовате-ля 13 код-напряжение. Максимальноевремя интегрирования предлагаемогоэлектромеханического интегратораопределяется емкостью счетчика 12и оно может быть сделано достаточнобольшой величины.Такое выполнение электромеханического интегратора позволяет обойтись без самостоятельного датчикаугла или положения, так как выходной сигнал, пропорциональный углу по-.ворота ротора, снимается непосредственно со вторичной обмотки моментного двигателя. Это дает возможностьупростить конструкцию, уменьшитьвес и габариты прибора. Редукция углаповорота в предлагаемом электромеханическрм интеграторе достигается засчет свойств индукторного двигателя,использующего в качестве рабочегомагнитного поля одну из высших пространственных гармоник магнитного поля.Это позволяет исиользовать для понижения скорости и угла поворота электромагнитную редукцию и отказаться отмеханического редуктора, тем самымупростив электромеханический интегратор и уменьшив его вес и габариты.Замена электромеханического датчика угла с ограниченным углом поворотана датчик, образуемый одной из обмоток (вторичной) моментного двигателяи дополнительным электронным блокомпозволяет устранить другой присущийизвестному недостаток в ограниченности времени интегрирования, так как впредлагаемом устройстве время интегрирования,ограничено только емкостьюсчетчика импульсов, и оно может бытьсделано достаточно большим.Формула изобретенияЭлектромеханический интегратор,содержащий электродвигатель индукторного типа, первичная обмотка которогосоединена с источником питания черезфазосдвигающий конденсатор, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюувеличения времени, в него введеныфазовый детектор, формирователь импульсов, счетчик и преобразователь коднапряжение, соединенные последовательно, причем управляющий входфазового детектора подключен к вторичной обмотке электродвигателя индукторного типа, параллельно которойвключен дополнительно введенный сглаживающий конденсатор, а выход источника питания подключен к входу опорного напряжения фазового детектора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США 9 3201669, кл.318- 30,опублик, 1965.2, Арменский Е.В. и др. Электрические микромашины,М.,"Высшая школа",1975,3. Авторское свидетельство СССР9 179019, кл, С 06 6 7/188, 1966855680 Составитель С. БеланРедактор М. Погориляк Техред С. Мигунова Корректор ицк каз 6916/7 исноР 4/ Филиал ППП "Патентф,г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тира НИИПИ Госуда по делам и 035, Москва, 745 По твенного комитета С бретений и открытий -35, Раушская наб.,