Многофункциональный электромеханический преобразователь

О П И С А Н И Е 1)982185ИЗОБРЕТЕН ИЯХ АВТОРСКОМУ СВИЯЕТЕЛЬСТВУ Союз Советск и кСоциапистичесииаРеспублик(51 М. Кл. Н 03 К 3/00 Гасударственный комитет СССР оо делам изобретений и открытийОпубликовано 15.12. 82. Бюллетень46 Дата опубликования описания 17 . 12. 82(72) Авторы изобретения А, Абдукаюмов, А.А. Халиков, 1 И.А. Мавлянов и Э. Улжаев Ташкентский ордена Дружбы Народов политехнический институт им. Абу Райхана Беруни1Изобретение относится к импульсной технике и может найти применение в автоматизированном электроприводе и следящих системах.Известен многофункциональный элект ромеханический преобразователь,содер- в жащий Фазовращатель, формирователь импульсов, избирательный усилитель, фазовый детектор с фильтром нижних частот и электродвигатель постоянного, тока, причем валы фазовращателя и электродвигателя соединены непосредственно, а на вход возбуждения Фазового детектора подается напряжение с частотой, кратной частоте питания Фазовращателя 1 .Недостатком этого устройства является то, цто оно не позволяет ступенчато изменять скбрость вращения вала электродвигателя. 20Наиболее близким техническим ревением к данному изобретению является многофункциональный электромеханический преобразователь, содержащий по" 2следовательно соединенные Фазовраща"тель, Формирователь импульсов, Фазовый детектор с Фильтром нижних частоти электродвигатель постоянного тока,вал которого непосредственно соединен с валом фаэовращателя, делительчастоты, вход которого подключен к источнику прямоугольных импульсов, иФазорасщепляющее звено, причем выходделителя частоты соединен с входомфазорасщепителя, а выход Фазорасщепителя соединен с входом фазовращателя Г 2.1,Однако известный преобразовательне обеспечивает возможность преобразования аналоговой величины, цифро-вого и позиционного кода в ступенчато изменяющуюся скорость вращения вала Фазовращателя, что ограничиваетобласть его применения,Цель изобретения - расширение области применения преобразователя эасчет обеспечения воэможности преобра"зования аналоговой величины, цифрово5 10 15 3 982185 го и позиционного кода в ступенчатоизменяющуюся скорость вращения валафазовращателя,Поставленная цель достигается тем,что в многофункциональный электромеханический преобразователь, содержащий последовательно соединенные делитель частоты, фазорасщепитель, Фазовращатель и первый формирователь импульсов, двигатель постоянного тока,вал которого соединен с валом фазоврацателя, и фазовый детектор, введе"ны оптический датчик скорости, валкоторого соединен с валом двигателяпостоянного тока, второй формирователь импульсов, усилитель постоянного тока и два переключателя, причем выход первого формирователя импульсов подключен к размыкающему контактуо первого переключателя, замыкающии кон-о такт которого подключен к выходу второго формирователя импульсов, а переключающий контакт подключен к первому входу Фазового детектора, второй вход которого соединен с входом делителячастоты и является одним из входов преобразователя, вход второго Формирователя импульсов оптически связан сдатчиком скорости, выход фазового детектора подключен к замыкающему контакту второго переключателя, размыкаю, щий контакт которого подключен к другому входу преобразователя, переключающий контакт - к входу усилителя постоянного тока, выход которого соединен с двигателем постоянного тока.На цертеже изображена функциональная схема предложенного преобразователя оПреобразователь содержит оптический датчик 1 скорости, делитель 2 частоты, фазорасщепитель 3, Фазовращатель 4 первый Формирователь 5 импульсов, Фазовый детектор 6, включающий Фильтр нижних частот, первый 7 и второй 8 переклюцатели, усилитель 9 постоянного тока, двигатель 10 постоянного"тока с валом 11 и второй 12 Фор" мирователь импульсов. На чертеже обозначены входы 13 и 14 и выход 15 преобразователя, пер" вое 16 и второе 17 положения первого переключателя, первое 18 и второе 19 положения второго переключателя.Фазовращатель 3 может быть выполнен, например, по кольцевой пересчетной схеме, а в качестве Фазовращателя 4 может быть применен сельсин. 4Предложенный преобразователь работает следующим образом.Прямоугольные разнополярные импульсы напряжения возбуждения подаются на вход 13. Переменную кратность частоты, необходимую для получения различных устойчивых состояний, обеспецива" ет делитель 2, а напряжения с различной фазой ( отличающиеся на 120 и не зависящие от коэффициента деления) для питания Фазовращателя 4 обеспечивает Фазорасщепитель 3, Напряжение с Фазойзависящей от положения вала 11, с электрического выхода фазовращателя 4 поступает на вход формирователя 5, импульсы с выхода которого через переключатель 7 подаются на первый вход фазового детектора 6, причем эти импульсы должны иметь длительность, равную длительности импульсов возбуждения. Детектор б с Фильтром нижних частот обеспечивает постоянное знакопеременное напряжение. В случае, если переключатели 7 и 8 находятся в первом 16 и 18 положении, это напряжение подается на вход усилителя 9, и затем - на вход двигателя 10.В этом случае предложенный преобразователь находится в одном из устойчивых состояний, имеет определенный угол поворота вала 11 и на выходе 15 напряжение с Фазовым сдвигом, соответствующим этому углу поворота, При переводе переключателя 8 во второе 19 положение в обмотку управления электродвигателя 10 поступает постоянное управляющее напряжение со входа 14, которое приводит во врацение вал в ту или другую сторону в зависимости от полярности напряжения на. входе 11, что, в свою очередь, переводит вал Фазовращателя 4 в новое устойчивое состояние, После этого переключатель 8 переводится в первое положение 18, обеспечивающее Фиксацию вала Фазовращателя 4 а новом устойчивом состоянии. Таким образом выполняется преобразование числа импульсов ( напряжения ) в дискретные углы пово-, рота вала 11 и в Функции Фазового многоустойчивого элемента.1Для того, чтобы преобразовательработал как частотный многоустойчивыйэлемент, необходимо переключатель 7перевести во второе 17 положение. В этом случае сигнал возбуждения с входа 13 пер.дается на второй вход детектора б, на первый вход которого982185 Формула изобретения 5через переключатель 7 и Формирователь 12 от датчика 1 подается напряжение прямоугольной формы с изменяющейся частотой, пропорциональной скорости вращения вала 11 двигателя 10 и датчика 1. В состоянии запуска преоб" разователя переключатель 8 находится в положении 19. При этом на вход уси" лителя 9 подается напряжение с входа 14, которое обеспечивает некоторую 0 скорость вращения вала 11 двигателя 1 О и датчика 1, и на выходе Формирователя 12 появляется напряжение с частотой Ррс, кратной (в устойчивом состоянии ) частоте Рв сигналов возбуждения 1 на входе 13. Число устойчивых состояний преобразователя определяется кратностью соотношения частот "и80При переводе переключателя 8 рс вгйоложение 18 уменьшается скорость вращения вала 11, что, в свою очередь, приводит к уменьшению частоты выход" ного напряжения датчика 1. При дости- И жении определенной кратности частот за счет взаимодействия напряжения датчика 1 с одной из гармоник напряжения возбуждения увеличивается выходное постоянное напряжение детектора б,зф в результате обеспечивается .устойчивое равновесное состояние. Этому состоянию соответствует определенное постоянное напряжение на выходе детектора 6, частота Ер на выходе Фор-мирователя 12 и скорость вращения вала 11 двигателя 10.Для перевода преобразователя в другое устойчивое состояние переключатель 8 необходимо перевести в поло в жение 19 и подать на вход 14 напряжение, равное требуемому номеру устойчивого состояния, а затем перевести преобразователь 8 снова в положение 18В этом случае преобразователь обеспечивает функцию преобразователя аналоговой величины, цифрового и позиционного кода в ступенчато изменяющуюся скорость вращения.Выходными параметрами преобразователя являются угол поворота вала 11, Фаза выходного напряжения Фазовращателя 4 на выходе Формирователя 5, постоянное напряжейие на выходе детек" тора б, скорость вращения вала 11, частота напряжения на выходе датчика 1. 6Технико-экономическое преимущество предложенного многофункционального электромеханического преобразователя заключается в более широкой области его применения по сравнению с прототипом,Иногофункциональный электромеханический преобразователь, содержащийпоследовательно соединенные делительчастоты, Фазорасщепитель, Фазовращатель и первый формирователь импульсов, двигатель постоянного тока, валкоторого соединен с валом Фазовраща"теля, и Фазовый детектор, о т л ич а и щ и й с я тем, что, с цельюрасширения области применения преобразователя за счет обеспечения воэможности преобразования. аналоговойвеличины, цифрового и позиционногокода в ступенчато изменяющуюся скорость вращения вала Фазовращателя,в него введены оптический датчик ско"рости, вал которого соединен с валом двигателя постоянного тока, второй Формирователь импульсов, усилитель постоянного тока и два переключателя, причем выход первого Формирователя импульсов подключен к размыкающему контакту первого переключателя,замыкающий контакт которого подклю"чен к выходу второго Формирователяимпульсов, а переключающий контактподключен к первому входу Фазовогодетектора, второй вход которого соединен с входоМ делителя частоты иявляется Одним из входов преобразователя, вход второго Формирователяимпульсов оптически связан с датчикомскорости, выход Фазового детектораподключен к замыкающему контакту второго переключателя, размыкающий контакт которого подключен к другомувходу преобразователя, переключающийконтакт - к входу постоянного тока,выход которого соединен с двигателемпостоянного тока.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРИ 27 БЬ 29, кл. С 06 И 1/10, 1969.2. Авторское свидетельство СССРИф 315274, кл. Н 03 К 3/036, 1970и Реаактоо К. ВовеЪФаевамеаевЕУеЗаказ 9733/70ВН омит отк к ежа Фили Составитель Т. як ТехревР.ПекаРь Тираж 959 ИПИ Государственного по делам изобретений и ППП "Патент", г. Ужгор