Электромашинный усилитель

Союз СоветскикСоциапистичесиикРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ974518(51)М. Кл, Н 02 К 47/14 Н 02 К 7/112 фЬсударсткккньй квмктэт СССР в доим кзабрвтеикк н юткрытнй( 54 ) ЗЛЕКТРОМАШИННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ мент 1 11. 1 а Изобретение относится к электро- машиностроению, а именно к электро- машинным усилителям автоматизированных приводов, и может найти применение в инерционном приводе при импуль 5 сном управлении их режимами работы.Известны электромашинные усилители, содержащие электрическую машину постоянного тока и управляющий элеНедостатком данного устройства является большой уровень пульсации выходного напряжения при пульсирующем сигнале управления на его входе. В инерционном приводе, который получает питание с выхода указанного устройства могут возникнуть большие динамические нагрузки, которые уменьшают надежность работы привода. раНаиболее близок к предлагаемому электромагнитный усилитель, содержащий двигатель-генераторный агрегат и управляющий элемент21,Однако усилитель имеет высокий уровень пульсации выходного напряжения при дискретном входном сигнале,Цель изобретения - уменьшение пульсаций выходного напряжения.Поставленная цель достигается тем, что управляющий элемент содержит управляющий электродвигатель постоянного тока и фрикционный механизм бесступенчатого изменения передаточного отношения, связанный с основными электродвигателем и генератором, механизм бесступенчатого изменения передаточного отношения выполнен в виде полого вала с гайкой,находящегося в сопряжении с ходовым винтом, который жестко соединен с валом, на котором расположен фрикционный ролик и телескопическая ось, находящаяся в сопряжении с ва лом генератора, на валу двигателя установлен фрикционный диск, торцовая поверхность которого размещена с возможностью контакта с цилиндриЗ ь, = К Е и,двигатеПеремещение ролика 14 по фрикционному диску 15 осуществляется плавно, за счет чего и обеспечивается плавное изменение выходного сигнала.Время, в течение которого происходит изменение выходного сигнала, зависит от величины входного и инерционной постоянной времени звена 13 14, 15.При подаче на якорь электродвигателя 7 нового входного сигнала скорость вращения вала этого электродви гателя изменяется в результате чего описанный процесс повторяется.В случае отсутствия входного сигнала ролик 14 перемещается в центр фрикционного диска 15, вращение вала 12,а следовательно, и вала 5 генератора 4 прекращается.Установка между входом электромашинного усилителя и его выходом механической бесступенчатой передачи . с большой постоянной времени позволяет уменьшить уровень пульсаций в выходном сигнале. и тем самым ограничить динамические усилия в рабочем механизме, подключенном на выходе усилителя, при резком изменении скорости движения рабоцего органа, имещего значительную массу, возникаютбольшие инерционные силы, приводящие к поломке механизма. ОехС кфгде К - постоянная электродвигателя;. Ф - магнитный поток.Вместе с валом 3 электродвигателя 7 вращается полый вал 10 с гайкой 11,при этом ходовой винт 13 ввинчивается или вывикчивается из гайки 11, перемещая посредством вала 12 ролик 14 по 3 97451ческой поверхностью ролика, при этомось вращения ролика перпендикулярнаоси вращения фрикционного диска.На чертеже. изображена принципиальная схема электромашинного усилите- зля.Электромашинный усилитель содержитэлектродвигатель постоянного тока 1с валом 2 и параллельно включеннойобмоткой возбуждения 3, генератор 10постоянного тока 4 с валом 5 и независимой обмоткой возбуждения 6,маломощный электродвигатель постоянного тока 7 с валом 8 и независимойобмоткой возбуждения 9, полый вал 1510 с гайкой 11, вал 12 с ходовымвинтом 13 и роликом 4 и фрикционныйдиск 15.Полый вал 10 глухо соединен свалом 8 электродвигателя 7, ходовой 26винт 13 взаимодействует с гайкой 11,при этом свободный конец винта 13размещается внутри полого вала 10.Вал 12 с роликом 14 телескопицескисвязан с валом 5 генератора 4, фрикционный диск 15 установлен на валу2 электродвигателя 1 и поджат к ролику 14.Электромашинный усилитель работаетследующим образом, МОНа электродвигатель 1обмоткивозбуждения 6 и 9 подается постоянноенапряжение,Входной дискретный сигнал подается на. якорь электродвигателя 7, аплавно изменяющийся выходной сигналснимается с якоря генератора 4.При отсутствии входного сигналавал 12 неподвижен, ролик 14 располо, жен в центре фрикционного диска 15.Это достигается благодаря соответствующему направлению вращенияэлектродвигателя 1 и направлениювинтовой линии ходового винта 13.При подаче входного сигнала 0на электродвигатель 7 его якорь сехвалом 8 начинает вращаться со скоростью8 1торцовой поверхности вращающегося фрикционного диска 15. Взаимодействуя с фрикционным диском 15, ролик 14 нацинает вращаться. Это вращение передается генератору 4, с которого снимается выходной сигнал 0еыхПеремещение ролика 14 по торцовой поверхности фрикционного диска 15 происходит до тех пор, пока скорость вращения вала 12 не становится равной скорости вращения полого вала 10 где К - постоянная генератора;ф - его магнитный поток.При этом коэффициент усиления понапряжению равенККоэффициент усиления по мощностиравен Э 2.Я.Кр-оЯ 1 где 1 и 1 я - токи якоряля и генератора,Электромашинный усилитель, содержащий двигатель-генераторный агрегат и управляющий элемент, о т л и ч а ю. щ и й с я тем, что,с целью уменьшения пульсации выходного напряжения, управляющий элемент содержит управляющий электродвигатель постоянного тока и механизм бесступенчатого из- о менения передаточного отношения, связанный с основным электродвигателем и генератором, механизм бесступенчатого изменения передаточного отношения выполнен в виде полого 15 вала с гайкой, находящегося в сопряжении с ходовым винтом, который жестко соединен с валом, на котором рас 18 6 положен фрикционный ролик и телескопическая ось, находящаяся в сопряжении с валом генератора, на валу двигателя установлен фрикционный дисК, торцовая поверхность которого размещена с возможностью контакта с цилиндрической поверхностью ролика,приэтом ось вращения ролика перпендикулярна оси вращения фрикционного диска,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. (остенко М.П. и др. Электрические машины. Л., "Энергия", 1972,с 321-326.2. Иващенко И,И. Автоматическоерегулирование. М "Машиностроение",1978, с. 116-117.