Сервопривод

(51)4 С 05 В 11/О ИЯ;.;,Ьг ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ А 8 ТОРСНОМУ СВ А.МорСССР1983СР1984. ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использованов системах управления электрогидроустановок и электроагрегатов. Цельизобретения состоит в повышении надежности сервопривода за счет введения в блок управления стабилизаторанапряжения, термокампенсатора, ограничивающих сопротивлений и шунтирующего конденсатора. При этом блокуправления содержит три ограничиваюЯО 1287 О 9 щих резистора, которые исключают влияние блока управления на точность показаний тахометра, выпрямитель, термокомпенсатор, включающий в себя два резистора и терморезистор, который исключает влияние температуры на электрические параметры элементов блока управления, исполнительное реле с двумя контактами, диод, кон-, денсатор, исключающий режим "звонка"реле, переменный резистор, регулирующий уровень открытия транзистора, силовой транзистор, два ограничивающих резистора, кнопку, необходимую для проверки исправности электрических сФ цепей блока управления, стабилизатор напряжения, состоящий из стабилитрона, задающего опорное напряжение, балластного сопротивления и усилительного транзистора, Стабилизатор напряжения позволяет исключить влияние изменения постоянного напряжения на параметры, выдаваемые блоком уп- Я равления. 1 ил. ООц 4Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в системах управления электрогидроустановок и электроагрегатов с приводом от двигателя внутреннего 5 сгорания для защиты узлов и деталей установок от ударных нагрузок.На чертеже приведена принципиальная электрическая схема сервопривода. 10Устройство содержит тахометр 1, источник 2 постоянного напряжения, первую и вторую клеммы 3 и 4 источника 2 постоянного напряжения, пер вый якорь 5, первый и второй выво ды 6 и 7 первого якоря 5, третью ичетвертую обмотки 8 и 9 возбуждения,первый и второй выводы 1 О и 11 третьей обмотки В возбуждения, первыйи второй выводы 12 и 3 четвертой 20обмотки 9 возбуждения, второй якорь14, первый и второй выводы 15 и 16второго якоря 14, первую и вторуюобмотки 17 и 18 возбуждения, второй и первый выводы 19 и 20 первой об" 25 мотки 17 возбуждения, первый и второй выводы 21 и 22 второй обмотки 18 возбуждения, первую сигнальную лампу23, первый и второй выводы 24 и 25 первой сигнальной лампы 23, вторую ЗО сигнальную лампу 26, первый и второй выводы 27 и 28 второй сигнальной лампы 26, первый переключатель 29, первый, второй и третий выводы 30-32 первого переключателя 29, третий переключатель 33, первый, второй и третий выводы 34"36 третьего переключателя 33, второй переключатель 37, первый и второй замыкающие контакты 38 и 39 второго. переключателя 37, 40 концевой переключатель 40, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой выводы 41-46 концевого переключателя 40, обмотку 47 первого, реле, первые, вторые замыкающие контакты 45 48 и 49 и размыкающие контакты 50 первого реле, обмотку 51 второго реле, замыкающие контакты 52 второго реле, первый и второй диоды 53 и 54, блок 55 управления, первую, вторую, 50 третью, четвертую, пятую, шестую, седьмую и восьмую клеммы 56"63 блока 55 управления, выпрямитель 64, первый, второй, третий, четвертый и,пятый выводы 65"69 выпрямителя 64, вто рой резистор 70, второй и первый выводы 71 и 72 второго резистора 70, первый резистор 73, первый и второй выводы 74 и 75 первого резистора 73,третий резистор 76, вывод третьего резистора 77, четвертый резистор 78, вывод 79 четвертого резистора 78, пятый, шестой и седьмой резисторы 80- 82, восьмой резистор 83, первый и второй выводы 84 и 85 восьмого резис тора 83, третий диод 86, обмотку 87 третьего реле, замыкающие и размыкающие контакты 88 и 89 третьего реле, переменный резистор 90, второй, первый, третий транзисторы 93-95, стабилитрон 96, катод и анод 97 и 98 стабилитрона 96, замыкающую кнопку 99, терморезистор 100, вывод 101 терморезистора 100, конденсатор 102, вторую и первую обкладки 103 и 104 конденсатора 102, первую и вторую выходные клеммы 105 и 106 сервопривода, первичный преобразователь 107, стабилизатор 108 напряжения, вывод 109 стабилизатора напряжения.Блок 55 управления состоит из выпрямителя 64 с выводами 65-69,второго резистора 70 с выводами 71 и 72, первого резистора 73 с выводами 74 и 75, третьего резистора 76 с выводом 77, четвертого резистора 78 с выводом 79, пятого, шестого, седьмого резисторов 80-82, восьмого резистора 83 с выводами 84 и 85, третьего диода 86, обмотки 87 третьего реле, замыкающих и размыкающих контактов 88 и 89 третьего реле, переменного резистора 90 с выводами 91 и 92, второго, первого и третьего транзисторов 93-95, стабилитрона 96 с выводами 97 и 98, замыкающей кнопки 99, терморезистора 100.с выводом 101, конденсатора 102 с обкладками 103 и 104.Стабилизатор 108 напряжения состоит из стабилитрона 96, катод 97 которого является первым выводом стабилизатора напряжения, резистора 83 и транзистора 95, эмиттер которого является вторым выводом 109 стабилизатора 108 напряжения.Сервопривод работает следующим образом.При подаче напряжения на клеммы 3 и 4 источника 2 постоянного напряжения ток, через стабилизатор 108 напряжения, который обеспечивает постоянство настройки уровней срабатывания сервопривода при заданных параметрах управляемого двигателя независимо от величины питающего напряжения и состоит из.стабилитрона 96, 1287097задающего уровень стабилизации напряжения, балластного сопротивления 83 и усиливающего транзистора 95, проходит через обмотку 83 реле блока 55 управления и цепь эмиттер - коллектор транзистора 94, при этом размыкаются контакты 89 и замыкаются контакты 88 блока 55 управления и напряжение подается на обмотку 47 первого реле. При этом замыкаются контак ты 48 и 49 и размыкаются контакты 50 и загорается вторая сигнальная лампа 26. При замкнутых контактах 49 может быть произведен запуск двигателя, а при замкнутых контактах 48 с помощью 15 второго переключателя 33 путем замыкания его второго 35 или третьего 36 выводов напряжение может быть подано, соответственно, на третью 8 или четвертую 9 обмотки возбуждения первого 20 якоря 5, После запуска двигателя с помощью третьего переключателя 33 замыкаются между собой выводы 34 и 35 и вал якоря 5 перемещает топливную рейку управляемого двигателя в сторону увеличения числа оборотов.11 утем замыкания контактов 34 и 35 число оборотов может быть снижено.С помощью третьего переключателя 33 по показаниям тахометра 1 устанавли ваются обороты двигателя вьппе минимально устойчивых, но ниже предельно допустимых для включения муфты сцепления. При этом вторая сигнальная лампа 26 горит, показывая, что сцеп ленйе можно включить.При замыкании первого 30 и третьего 32 выводов первого переключателя 29 напряжение подается на четвертый вывод 44 концевого выключателя 40 40 и через него и первый вывод 41 на второй вывод 19 первой обмотки 17 второго якоря 14. При этом вал якоря 14, перемещаясь, включает сцепление и перемещает концевой переключатель 45 40, замыкая его второй 42 и третий 43 выводы. При замыкании третьего вывода 43 загорает сигнальная лампа 23, показывающая, что сцепление включено, и одновременно подается напряжение на 50 обмотку 51 второго реле, контакты 52 при этом замыкаются, Шестой вывод 46 концевого переключателя 40 обесточивается, разрывая цепь обмотки 47 первого реле - замыкающие контакты 48 и 55 49 размыкаются, а размыкающие контакты 50 замыкаются. При разомкнутых контактах 48 исключается возможность подачи напряжения с помощью третьего переключателя 33 через вывод 36 на четвертую обмотку 9 возбуждения первого якоря 5, таким образом обороты двигателя не могут быть снижены и двигатель не может быть остановлен при включенноймуфте сцепления.При повышении оборотов напряжение, вырабатываемое первичным преобразователем 107, увеличивается и отрицательное напряжение подается на базу второго транзистора 93. Величина отрицательного напряжения зависит от числа оборотов двигателя и положения подвижного вывода переменного резистора 90. При этом положение подвижного вывода переменного резистора 90 определяет максимальное число оборотов двигателя, при котором возможно включение и выключение муфты сцепленияПри увеличении оборотов двигателя величина отрицательного напряжения возрастает, второй транзистор 93 открывается и положительное напряжение через цепь эмиттер - коллектор второго транзистора 93 подается на базу первого транзистора 94, который при этом закрывается, разрывая цепь обмотки 87 реле блока 55 управления. Замыкающие контакты 88 размыкаются, а размыкающие контакты 89 замыкаются и через замкнутые размыкающие контакты 89 напряжение может быть подано с помощью переключателя 33 на любую из обмоток 8 или 9 первого якоря 5 - число оборотов двигателя может быть как повышено, так и понижено. Третий вывод 32 первого переключателя 29 обесточивается, вторая сигнальная лампа 26, разрешающая включение сцепления, гаснет, а первая сигнальная лампа 23, указывающая, что сцепление включено, продолжает гореть, получая питания через размыкающие контакты 50 первого реле и замыкающие контакты 52 второго релеПри этом первый диод 53 препятствует подаче напряжения на второй вывод 28 второй сигнальной лампы 26 со стороны второго вывода 25 первой сиг.- нальной лампы 23 через замкнутые выводы 43 и 44 концевого переключателя 40 и замкнутые выводы 30 и 32 первого переключателя 29.Первым переключателем 29 напряжение не может быть подано ни на одну из обмоток возбуждения 17 или 18 якоря 14, что исключает возможностьДля выключения муфты сцеплений напряжение через замкнутые контакты 88 подается на третий вывод 32 первого переключателя 29 и при замыкании выводов 31 и 32 через пятый вывод 45 концевого переключателя 40 и его второй вывод 42 напряжение подается на вторую обмотку 18 возбуждения второго якоря 14, Муфта сцепле. ния выключается. В конце хода вала второго якоря 14 третий 43 и четвер 50 включения или выключения муфты сцепления.Для включения муфты сцепления необходимо, замкнув между собой выводы 34 и 36 третьего переключателя 33, 5 уменьшить число оборотов двигателя для уменьшения величины отрицательного напряжения, подаваемого с пятого вывода 69 выпрямителя 64 через переменный резистор 90 на базу второго транзистора 93, до величины, соответствующей закрытию второго транзистора 93, Момент закрытия второго транзистора 93 определяется положением подвижного вывода переменного резистора 90, положение которого определяется при регулировке блока 55 управления, С изменением температуры изменяются электрические параметры элементов блока 55 управления. Для исключения влияния температуры на выходные параметры блока 55 управления в нем предусмотрен термокомпенсатор, состоящий из третьего 76, четвертого25 78 резисторов и терморезистора 100 с отрицательным ТКС. Для исключения режима "звонка" параллельно обмотке 87 третьего реле установлен конденса" тор 102.При закрытии второго транзистора 93 с базы первого транзистора 94 снимается положительное напряжение - первый транзистор 94 открывается и напряжение подается на обмотку 87 третьего реле блока 55 управления, 35 размыкаются контакты 89 и замыкаются контакты 88 блока 55 управления. При этом вследствие замыкания между собой выводов 34 и 36 третьего переключателя 33 невозможно подать напряже ние на четвертую обмотку 9 возбуждения первого якоря 5, т.едальнейшее уменьшение оборотов двигателя невозможно до выключения муфты сцепления. Вторая сигнальная лампа 26 45 при этом загорается, показывая, что сцепление можно выключить. тый 44 выводы концевого переключателя 40 размыкаются, замыкаются пятый45 и шестой 46 выводы концевого переключателя 40 - ток проходит черезобмотку 47 первого реле, замыкаютсяконтакты 48 и 49 и размыкаются контакты 50, прерывая цепь обмотки 51второго реле - контакты 52 размыкаются и первая сигнальная лампа 23 гаснет. При этом напряжение через контакты 48 может быть подано на четвертую обмотку 9 возбуждения первогоякоря 5 при помощи замыкания междусобой выводов 34 и 36 третьего переключателя 33. Частота вращения коленчатого вала управляемого двигателяможет быть уменьшена и последний остановлен,Установка между шестой 61, седьмой 62 и восьмой 63 клеммами блока55 управления и соответственно первым 65, вторым 66 и третьим 67 выводами выпрямителя 64 пятого 80, шестого 81 и седьмого 82 резисторовуменьшает потребляемый ток блоком 55управления от первичного преобразователя 107, что практически исключаетвлияние блока 55 управления на точность показаний тахометра 3,Для проверки работоспособностиблока управления при неработающемдвигателе или при работе двигателя. на малых оборотах необходимо замкнуть замыкающие контакты кнопки 99путем ее нажатия. При этом отрицательное напряжение подается со второго вывода 109 стабилизатора 108 напряжения блока 55 управления через резистор 70 на базу первого транзистора 93. Транзистор 93 открывается.ичерез его цепь, эмиттер - коллекторположительное напряжение подается набазу транзистора 94, который закрывается, разрывая цепь обмотки 87 реле блока 55 управления, его замыкающие контакты 88 размыкаются, втораясигнальная лампа 26 гаснет, При отпускании кнопки ее замыкающие контакты 99 размыкаются, вторая сигнальнаялампа 26 загорается, что говорит обисправности электрических цепей блока 55 управления,Формула изобретения Сервопривод, содержащий выпрямитель, тахометр, соединенный выходами с входами первичного преобразователя, источник постоянного напряжеция, подключенный первой клеммойк первым выводам обмоток первогои второго реле, первого якоря,первой и второй сигнальных ламп ивторого якоря, соединенного вторымвыводом с первыми выводами первой ивторой обмоток возбуждения, подключенных вторыми выводами соответственно к первому и второму выводамконцевого переключателя, соединенного третьим выводом через первый диодс первым выводом замыкающих контактов второго реле и с вторыми выводами обмотки второго реле и первой сигнальной лампы, четвертым и пятым выводами - с первым и вторым выводамипервого переключателя, шестым выводом - со вторым выводом обмотки первого реле, а управляющим входом - свалом второго якоря, вторая клеммаисточника постоянного напряжения через второй диод подключена к катодутретьего диода, к первым выводамвторого переключателя, размыкающихконтактов первого реле, замыкающих.контактов и обмотки третьего реле ик первому выводу третьего переключателя, соединенного вторым выводом спервым выводом третьей обмотки возбуждения, подключенной вторым выводом ко второму выводу первого якоряи к первому выводу четвертой обмоткиуправления, соединенной вторым выводом с первыми Выводами первых замыкающих контактов первого реле, размыкающих контактов третьего реле исо вторым выводом второго переключателя, подключенного третьим выводомк третьему выводу третьего переключателя и ко вторым выводам первых замыкающих контактов первого реле и размыкающих контактов третьего реле, ачетвертым выводом - к третьему выводу первого переключателя, ко второмувыводу второй сигнальной лампы и ковторому выводу замыкающих контактовтретьего реле, второй вывод обмоткикоторого соединен с анодом третьего диода, с первой обкладкой конденсатора и с эмиттером первого транзистора, подключенного базой к коллектору второго транзистора и к первому выводу первого резистора, соединенного вторым выводом с коллектором первого транзистора и с первым выводом второго резистора, подключенного вторым выводом к первому выводу замыкающей 10 кнопки, соединенной вторым выводомс подвижным. выводом переменного резистора и с базой второго транзистора, подключенного эмиттером к первым выводам третьего и четвертого резис торов, и терморезистор, соединенныйпервым выводом с первым выводом переменного резистора, первую и вторую выходные клеммы системы сервопривода, соединенные с первым и вторым вывода ми вторых замыкающих контактов первого реле, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности сервопривода, в нем дополнительно установлены пятый, шестой, седьмой и восьмой резисторы, третий транзис-" тор и стабилитрон, соедчненный катодом со второй обкладкой конденсатора, с эмиттером второго транзистора и со вторым выводом переменного резистора, а анодом - с первым выводом восьмого резистора и с базой третьего транзистора, подключенного коллектором к первой клемме источника постоянного напряжения и ко второму выводу вось мого резистора, а эммитером - к первому выводу второго резистора, первые выводы пятого, шестого и седьмого резисторов соединены, соответственно с первым, вторым, третьим выходами тахо метра, а вторые выводы - соответственно с первым, вторым и третьим выводами выпрямителя, подключенного четвертым выводом ко второму выводу третьего резистора, а пятым выводом - к 45 первому выводу терморезистора, соединенного вторым выводом со вторым выводом четвертого резистора."5.Г, Решетник оррек оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная,Редактор К.ВолоЗаказ 7713/49 2 Подписноенного комитета СССРений и открытий-35, Раушская наб., д. 4/5 Тираж,8 НИИПИ ГосУдарств по делам изобре 113035, Москва, Ж