Электромеханический привод с ограниченным перемещением

ОГРАНИЧЕННЫМ а в автоматике,в системахия и навигаИзобретение относится к автоматическому регулированию и управлению иможет быть использовановычислительной технике,дистанционного управленционных приборах.Известны электромеханические приводы следящие системы, интеграторы)с ограниченным углом поворота исполнительной оси, содержащие источник входного сигнала, двухтактныйпредварительный усилитель, двухтакт -ный выходной усилитель, двигатель,кулачковый механизм и ограничительныконтакты, два транзисторных ключа,включенные параллельно обоим входамдвухтактного выходного усилителя .1Недостатками данной следящей системы являются, наличие на входе усилителя остаточного напряжения (частьопорного напряжения через переходбаза - коллектор транзисторов проникает на вход усилителя) при срабатывании схемы отключения двигателй и невозможность использования д нной схемы в электромеханических приводах (следящих систем) постоянного тока с коллекторными двигателями и линейными усилителями постоянного токаНаиболее близким к предлагаемому по технической сущности является электромеханический интегратор, содержащий источник входного сигнала, подключенный к усилителю интегрирующего привода, двигатель, тахогенератор, линейный вращающийся трансформатор, кулачок, с которым связаны концевые выключатели, два опорных трансформатора, подключенных одинк выходу второго усилителя, второйк двум полуобмоткам сетевого трансформатора; две пары транзисторных ключей, подключенных к обмотке сетевого трансформатора и к управляю щему входу переключателя 2.Известные электромеханические приводы работают на переменном токе, 3 93 а при работе на постоянном токе снятие объекта регулирования с упора происходит рывком, при подаче на вход сигнала большого уровня, что приводит к ненадежной их работе.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и упрощение привода.Поставленная цель достигается тем, что в электромеханическии привод с ограниченным перемещением, содержащий последовательно соединенные источник входного сигнала, первый ключ, усилитель, двигатель, механически связанный с объектом регулирования, кулачковым механизмом с двумя контактами и датчиком скорости, выход которогосоединен с вторым входом усилителя, введены компаратор, второй ключ, два инвертора и элемент 2 ИИИЛИ-НЕ, два входа которого соединены с соответствующими контактами кулачкового механизма, третий вход через первый инвертор, четвертый вход непосредственно соединены с выходом компаратора, вход которого подключен к источнику входного сигнала, выход элемента 2 ИИИЛИ-НЕ подключен к управляющему.входу первого ключа и через второй инвертор к управляющенЬ входу второго ключа, информационный вход которого подключен к первому входу усилителя, а выход - к общей шине.На чертеже изображена схема электромеханического привода с ограниченным перемещением.Привод содержит источник 1 входного сигнала, усилитель 2, двигатель 3, объект 4 регулирования, датчик 5 скорости, кулачковый механизм 6 с контактами 7 и 8 и компаратор 9, элемент 2 ИИИЛИ-НЕ 10, инверторы 11 и 12, ключи 13 и 14, синхронный детектор 15, переключатель 16, источник 17 питания. Электромеханический привод с ограниченным движением на постоянном токе работает следующим образом.Переключатель 16 устанавливается в положение, когда напряжение с выхода источника 17 питания поступает на вход компаратора 9, минуя синхронный детектор 15.Напряжение с выхода источника 1 входного сигнала определенного знака, например "+", поступает через открытый электронный ключ 13, усили 0240 левую шину. Наличие жесткой отрицательной обратной связи по скоростиспособствует быстрому останову двигателя 3. 45 50 55 При изменении знака на выходе источника 1 входного сигнала на противоположный, превышающий по величине напряжение гистерезиса компаратора, на выходе компаратора 9 появляется напряжение логической единицы, которое поступает на вход элемента 2 ИИИЛИ-НЕ 1 О и, пройдя через первый инвертор 11, на вход элемента 2 ИИИЛИ-НЕ 10 поступает логическим нулем, На выходе элемента 2 ИИИЛИ-НЕ 10 появляется напряжение логической единицы, которое открывает .ключ 13 и закрывает, через второй инвертор 12, ключ 14. Напряжение с источника входного сигнала проходит фтель 2 на двигатель 3. Последний начинает вращаться, приводя в движение объект 4 регулирования и кулачковый механизм 6. Ключ 14 закрыт ина работу электромеханического интегратора влияния не оказывает,Одновременно с выхода источника1 входного сигнала напряжение поступает на вход компаратора 9, Компара 16 тор представляет операционный усилитель с положительной обратной связью,Положительная обратная связь придает компаратору гистерезисные свойства, что позволяет устранить лож 15 ные срабатывания его при малых условиях сигнала, близких по величинек уровню шумов.При появлении на входе компаратора 9 сигнала определенного знака,например "+", на его выходе устанавливается напряжение логического нуля,которое поступает на вход элемента2 ИИИЛИ-НЕ 10, а через инвертор 11 проходит напряжение логической единицы. При этом же знакевходного сигнала двигатель 3 вращается, например, против часовой стрелки, и кулачок кулачкового механизма6 замыкает контакт 8, расположенныйна правом пределе эоны перемещения.В этот момент напряжение логическойединицы поступает на второй вход элемента 2 И-.2 ИИЛИ-НЕ,10 и на его выходе появляется напряжение логического нуля, которое закрывает эле, ктронный ключ 13 для прохождениясигнала и открывает электронный ключ14, шунтируя вход усилителя 2 на нуФормула изобретения 5 930через открытый ключ 13, усилитель 2на двигатель 3, и последний начинаетвращаться в противоположную сторону.При этом объект 4 регулирования снимается с упора плавно, с малой скоростью, что обеспечивает его надежную. работу.Если при этом же знаке напряженияисточника входного сигнала кулацковый механизм 6 замыкает контакт 7, 1 орасположенный на левом пределе зоныперемещения, напряжейие логическойединицы поступает на вход элемента2 ИИИЛИ-НЕ 10 и на его выходе будет напряжение логического нуля, чтоопять приводит к закрыванию ключа13 и открыванию ключа 14, двигатель3 останавливается.Таким образом обеспечивается надежная работа электромеханицеского 2 опривода с ограниченным перемещениемпри незначительных габаритах дополнительной электронной аппаратуры.Электромеханический привод электронной аппаратуры с ограниченнымперемещением на переменном токе работает следующимобразом.Напряжение переменного тока с выхода источника 17 питания поступаетна вход синхронного детектора 15. зоПереключатель 16 устанавливается в пь.ложение, когда с выхода синхронногодетектора 15 напряжение угла постоян.ного тока разной полярности, в зависимости от фазы входного напряжения, Ипоступает на вход компаратора 9 спетлей гистерезиса. Далее работаэлектромеханического привода с ограниченным перемещением происходит аналогично работе электромеханического 4 о привода на постоянном токе.На практике в электромеханическом приводе применяются двигатель ДИТ с электромашинным усилителем ЭИУи усилитель постоянного тока 4 з для управления электромаШинным усилителем.Петля гистерезиса компаратора выбирается + 10 мВ.Несмотря на принципиальное разли- и чие источников входного сигнала 1, усилителей 2, двигателей 3, тахоге 240 Ьнераторов постоянного и переменноготока, введение синхронного детектора, переключателя, двух инверторов,компаратора, схемы 2 ИИИЛИ-НЕи двух электронных ключей в электромеханический привод позволяет обеспечить надежную работу такого привода в ограниченной зоне перемещения как на постоянном, так и на переменном при незначительных аппара"турных затратах как по габариту,так и по стоимости. Электромеханический привод с ограниченным перемещением, содержащий последовательно соелиненные источник входного сигнала, первый ключ, усилитель, двигатель, механически связанный с объектом регулирования, кулачковым механизмом с двумя контактами и датчиком скорости, выход которого соединен с вторым входом усилителя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения Функциональных возможностей и упрощения привода, он содержит компаратор, второй ключ, два инвертора и элемент 2 ИИИЛИ-НЕ, два входа которого соединены с соответствующими контак" тами кулачкового механизма, третий вход через первый инвертор, четвертый вход непосредственно соединены с выходом компаратора, вход которого подключен к источнику входного сигнала, выход элемента 2 ИИИЛИ-НЕ подключен к управляющему входу первого ключа и через второй инвертор к. управляющему входу второго ключа, информационный вход которого под- ключен к первому входу усилителя, а выход - к общей шине. Источники информации,принятые во внимание приэкспертизе1. Авторское свидетельство СССРН 598020, кл. 6 05 В 11/14, 1975.2. Авторское свидетельство СССРЮ 604007, кл, Е 06 6 7/18, 1976аэ Зй 68/61ВНИИПИ Го Подписно СССРий ет кр по де 13035, МЦ/5 б Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проект Тир дарствен м иэобре ква, Жо комий иРаушс