Интегрирующий привод переменного тока

СОЮЗ СОВЕТСНИСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 191 01 гга 05 В 1/гърр;1 гм ФНИЕ ИЗОБРЕТЕН А ВТОРСНОЬЮ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) 949631 (21) 3704282/2 (22) 09.01.84 остигае братной ержит п сточник ель и эл ся за счет переклю связи привода. При следовательно соед входного сигнала, ектродвигатель, на енияод соненныесиливалу ма.А которого установлены два тахогенератора. Первый из тахогенераторовимеет независимое возбуждение и еговыход соединен с обмоткой возбуждения второго тахогенератора. Крометого, выходные сигналы обоих тахогенераторов подключены к информационным входам коммутатора, выходнойсигнал коммутатора соединен с вторым входом усилителя. Поставленнаяцель достигается тем, что в проров и С.В(088.8)ское свидетелкл. С 05 В 1 тво СССР 1, 980. ГРИРУгг)Цг ПРИВОД ПЕРЕКЕНН зависимост ния ком т от результатов с му атор подключму входу усилителя либоо интегратора, либо выхнтегратора.ил. ает к второход первод второго ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(57) Изобретение относится к области нелинейных степенных преобразователей, может найти широкое применение в моделирующих установках, расходомерах, счетчиках количества, измерителях скорости движения и пройденного расстояния, построенных на основе использования датчиков давления. Целью изобретения является расширение области устойчивости интегрирующего привода с четным числом тахогенераторов обратной связи. Она цессе работы привода сравниваютс входной сигнал привода и выходно гнал первого тахогенераторИзобретение отцос 1 тся к области нелинейных степенных преобразователей и может найти широкое примсцецие в мопепируюших установках, рясходомерях, счетчиках, измерителях скорости движения и пройденного расстояния, построенных на основе использования датчиков давления, и является усовершенствованием известного интегрирующего привода переменного тока по авт.св. У 949631 при числе тахогенераторов, равном двум.Цель изобретения - расширение области устойчивости (интегрирующего) 1приводя с четным числом тахогенераторов обратной связи.Ня чертеже представлена принципиальная схема привода.Схема содержит источник 1 входного сигнала, усилитель 2 привода, двигатель 3 с обмотками управления 4 и возбуждения 5, первый тахогенератор 6 с первой 7 и второй 8 обмотками возбуждения, генераторной обмоткой 9 и ротором 10, второй тахогенерятор 11 с первой 12 и второй 13 обмотками возбуждения, генераторной обмоткой .4 и ротором 15, источник 16 питания, первый 17 и второй 18 сумматоры, первый 19, второй 20, третий 21 и четвертый 22 усилители, первый 23 и второй 24 фильтры низких частот, первый 25 и второй 26 син,хронные детекторы, первый 27 и второй 28 блоки масштабирования, источник 29 постоянного напряжения, первый 30 и второй 31 компараторы, источник 32 переменного напряжения, тре тий бгюк 33 масштабирования, элемент ИЛИ 34, переключатель 35 1- входное напряжение привода, й - скорости вращения выходного вяла привода,- выходное напряжение -го блока)Привод работает следуюшим образом,Входные напряжения 11 привода с выхода источника 1 входного сигнала поступает на вход третьего усилителя 21, который функционально является развязывающим усилителем, и на первый вход усилителя 2 привода. С выхода последнего напряжение поступает на обмотку 4 управления двигателя 3, скорость вращения которого изменяется до тех пор пока напряжение 11 с выходя второго тяхогецератонра 11 не станет равным входному напряжению (1 х, Напряжение 11 на выходе первого тяхогецсряторя 6 при постоянном и максимальном напряжении возбуждения равногде 1 в напряжен возбуждения;Кб-коэффициент передачи первоготахогецеряторя 6.Выходное напряжение 13 тахогенератора 6 поступает ця электрическийвход второго тахогецерятора 11 в качестве напряжения возбужения, Крометого, напряжение 11 ь с выхода первоготахогенератора 6 поступает ня входытретьего блока 33 масштабированияи четвертого усилителя 22, которыйФункционально является развязывающимусилителем.Учитьвяя, что в предлагаемом приводе второй тахогенератор 11 работает при изменяющемся напряжениивозбуждения, выходное напряжение Нтяхогенератора 11 имеет вид 2511 н -1.1, .К, ц =1.1 я КК, 17 (2)где К - коэффициент передачи второго тязогенеряторя 11. Если первый -ф 6 и второй 11 тахогенератор одинаковы, т. е, К =К =К, то напряжениена выходе второго тахогенератора 11имеет видг-5 К " (3) 35В прецезиоцном интегрирующем приводеобеспечивается равенствовх я(5)Откуда получаем выражение, связывяю щее скорость вращения выходного валаТаким образом, в изнестном приво. де осуществляется операция извлечения квадратного корная (в=2) из входного напряжения (величины ), что позволяет расширить его функциональные возможности.Выходное напряжечие третьего усилителя 21 через первый фильтр 23 низких частот поступает на первый вход первого синхронного детектора 10 25, на второй вход которого поступает напряжение с выхода источника 32 переменного напряжения. На выходе первого синхронного детектора 25 Формируется постоянное напряжение 15 величина и полярность которого меняется при изменении амплитуды и фазового сдвига входного напряженияНапряжение 1с вихода перво- вго синхронного детектора 25 посту пает на первый вход первого компаратора 30, на второй вход которого поступает напряжение Б 2 с выхода перво. го блока 27 масштабирования. На выходе первого компаратора 30 формирует ся напряжение 1150, равное11 О если Цг 5 - 1-1 т(8)1, если У 2Бг ) т.е. первый компаратор 30 изменяет свое состояние, как только выходное напряжение 15 первого синхронного детектора 25 становится меньше (или изменяет полярность на обратную) выходного напряжения У 2 первого блока 35 27 масштабирования, на вход которого поступает напряжение с выхода источника 29 постоянного напряжения.Выходное напряжение четвертого усилителя 22 через второй фильтр 24 40 низких частот поступает на первый вход второго синхронного детектора 26, на второй вход которого поступает напряжение с выхода источника 32 переменного напряжения. На выходе второго синхронного детектора 24 формируется постоянное напряжение, величина и полярность которого меняется при изменении величины и знака скорости вращения вала привода. 50 Напряжение Б с выхода второго синхронного детектора 26 поступает на первый вход второго компаратора 31, на второй вход которого поступает напряжение 12 с выхода второго бло ка 28 масштабированияНа выходе второго компаратора 31 формируется напряжение, равноеГ р ъ 1 ,"с:,"я г В результате такого переключения интегрирующий привод в области малых скоростей и входных сигналов становится не степенным, а линейны, т.е, устойчивым, и точным при любом уровне и фазовом сдвиге входного напряжения 1 и при любой скорости Увхи любом направлении вращения выходного вала привода. С помощью третьего блока 33 масштабирования устанавливается коэффициент передачи К привода в линейном режиме, т.е. с одним тахогенератором 6, таким образом, чтобы К минимально допустимая скорость работы привода сдвумя тахогенераторами 6 и11;напряжение обартной связипривода, соответствующееминкоэффициент привода с двумятахогенераторами 6 и 11. где р ВЫЕМ. Щ 1 1 т,е. второй компаратор 31 изменяетсвое состояп 1 е, как только выходноенапряжение 1, второго синхронногодетектора 26 становится меньше (илиизменит полярность на обратную) выходного напряжения Пвторого блока28 масштабирования, на вход которогопоступает напряжение с выхода источника 29 постоянного напряжения. Последний предназначен для обеспечениятребуемой точности срабатывания компараторов 30 и 31. Срабатывание второго компаратора 31 означает, чтоскорость вращения выходного вала 52привода стола меньше некоторого минимально допустимого значения или чтонаправление вращения вала приводаменяется на обратное,Выходное напряжение У (или И,)с выхода первого (или второго) компаратора 30 (или 31) поступает навход элемента ИЛИ 34. Выходное напряжение У последнего поступает науправляющий вход переключателя 35,который отключает выход второго тахогенератора 1 от второго входа усилителя 2 привода и подключает кнему выход третьего блока 33 масштабирования.5 12396Блоки 27, 28 и 33 масштабирования выполняют в виде реэисторных делителей напряжения. Источник 32 переменного напряжения преобразует напряжение питания привода, поступающее с выхода источника 16 питания, в напряжение прямоугольной формы той же частоты, уровень и мощность которого выбираются из условия нормального функционирования синхронных 1 О детекторов 25 и 26, Фильтры 23 и 24 низких частот обеспечивают прохождение через них только составляющих напряжения, частота которых равна частоте напряжения питания на вы ходе источника 16 питания, и подавляют высшие гармонические составляющие, которые могли бы в синхронных детекторах 25 и 26 преобразоваться в постоянное напряжение и 2 О создать погрешности при срабатывании компараторов 30 и 31.Усилители 21 и 22 обеспечивают высокое входное сопротивление дополнительно введенных цепей для съема 25 напряжений без искажений.Таким образом, обеспечивается расширение области устойчивости, т.е. устойчивой работы привода вплоть до скорости, равной нулю. 30Формула изобретенияИнтегрирующий привод переменного тока по авт.св. Р 949631, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью 83 Ьрасширения области устойчивости при-вода, в нем дополнительно установлены переключатель, первый, второй и третий блоки масштабирования, источник постоянного напряжения, источ. ник переменного напряжения, последовательно соединенные третий усили тель первый фильтр низких частот, первый синхронный детектор, первый компаратор и элемент ИЛИ, последовательно соединенные четвертый усилитель, второй фильтр низких частот, второй синхронный детектор и второй компаратор, соединенный выходом с вторым входом элемента ИЛИ, выход второго тахогенератора соединен с вторым входом усилителя привода через переключатель, подключенный управляющим входом к выходу элемента ИЛИ, а вторым сигнальным входом через третий блок масштабирования - к выходу первого тахогенератора и входу четвертого усилителя, выход источника входного сигнала соединен с входом третьего усилителя, выход источника питания через источник переменного напряжения соединен с вторыми входами первого и второго синхронных детекторов, вход источника постоянного напряжения соединен с выходом источника питания, а выход через первый и второй блоки масштабирования подключен к вторым входам соответственно первого и второгокомпараторов.Произв,-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул, Проектн ВНИИПИ Заказ 3395/48 Тираж 836 Подписн ая,