Следящий электропривод

o n M CAHHE

ИЗОБРЕТЕНИЯ пц 484495

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 18.06.?3 (21) 1931581/18-24 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 15.09.75. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 22.12.75 (51) Л!. Кл. б 05Ь 11/01

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 681.325(088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Б. А. Ивоботенко, И. Ф. Ильинский, С. С. Кожин, В. Е. Луценко, Г. А. Мелкумов, В. Г. Прытков и Ю. А. Соколов (71) Заявитель

Московский ордена Ленина энергетический институт (54) СЛ ЕДЯЩИЙ ЭЛ ЕКТРО ПP И ВОД

Изобретение относится к электроприводам, в частности к дискретным следящим электроприводам с шаговыми двигателями.

Известен следящий электропривод, содержащий преобразователь угла поворота вала в число импульсов, электронный коммутатор и шаговый двигатель. Преобразователь угла поворота вала в число импульсов подключен к электронному коммутатору, выход которого подключен к обмоткам шагового двигателя.

Предложенный следящий электропривод отличается тем, что он содержит дополнительный преобразователь угла поворота вала в число импульсов, подключенный ко второму входу электронного коммутатора, причем соотношение чисел импульсов преобразователей, приходящееся на один оборот вала, больше единицы, но меньше двух.

Это позволяет повысить точность и синфазность передачи угла поворота задающего вала.

На фиг. 1 приведена структурная схема следящего электропривода; на фиг. 2 показана диаграмма напряжений на обмотках исполнительного шагового двигателя.

Электропривод состоит из двух преобразозателей 1, 2 угла поворота вала в число импульсов, механически связанных с задающим валом, реверсивного электронного коммутатора 3 с двумя сигнальными входами, каждый из которых связан с выходом одного из преобразователей 1 или 2, и многофазного исполнительного двигателя 4, обмотки которого соединены с выходом реверсивного электронного коммутатора 3.

Преобразователи 1 и 2 выполнены в виде дисков с равномерно расположенными по окружности метками. Число Л«меток одного диска не равно числу Л z меток второго дис10 ка. Отношение этих чисел подчинено неравенству

1(— <2.

Ю!

Л 2

При вращении задающего вала преобразоi5 ватели 1 и 2 формируют две последовательности импульсов, поступающие на реверсирующие входы коммутатора 3. Каждый импульс, поступающий на вход «вперед», переключает коммутатор на один такт вперед, и вектор по20 ля смещается на один шаг вперед. Импульс, поступающий на вход «назад», смещает вектор поля на один шаг назад.

При медленной скорости вращения задающего вала ротор исполнительного двигателя

25 отслеживает состояния поля. За один оборот задающего вала двигатель обрабатывает 1V> шагов вперед и A шагов назад в последовательности, определенной положением меток на дисках преобразователей 1 и 2. Результи30 рующий поворот составит Л вЂ” Л з шатов. Если

484495

Фиг 1 числа меток дисков преобразователей 1 и 2 отличаются не более, чем в два раза, то на равные входы коммутатора импульсы будут поступать поочередно с плавно изменяющимся фазовым сдвигом. Ротор поочередно будет совершать шаги вперед и назад. Причем, если время шага в одном направлении растет в соответствии с фазовым сдвигом командных импульсов, то время шага в другом направлении убывает в такой же степени.

При повышении скорости задающего вала частоты импульсных последовательностей пропорционально увеличиваются. Вследствие электромагнитной инерции дискретный характер токов в фазах двигателя изменится на плавный.

За период биения командных импульсов средние значения токов будут постепенно нарастать или убывать в пределах от 0 до l „.

Результирующий вектор поля будет перемещаться постепенно, а ротор будет отслеживать его положение. Степень плавности изменения токов и поворота ротора двигателя определены скоростью задающего вала, числом импульсов преобразователей и разностью этих импульсов. Степень плавности движения тем выше, чем больше скорость задающего вала и число импульсов каждого преобразователя и чем меньше разность этих чисел.

Если, например, один преобразователь вырабатывает число импульсов на один оборот вала N<= 1б, а второй преобразователь

Nz=20, то процесс работы следящего привода будет соответствовать временной диаграмме, показанной на фиг. 2.

При вращении задающего вала с выходов преобразователей 1 и 2 на входы В (вперед) и Н (назад) реверсивного электронного коммутатора 3 поступают импульсы UÄ n U„,.

Эти импульсы поступают на разные входы коммутатора поочередно с переменным фазовым сдвигом, определенным мгновенным положением валов преобразователей 1 и 2. В соответствии с фазовым сдвигом входных импульсов изменяется скважность импульсов напряжения на обмотках двигателя. Полный перепад изменения напряжения Уф,, Уф,, U@,, Уф„на фазах двигателя соответствует повороту исполнительного вала на угол, равный двойному полюсовому делению.

Так как на основном шаговом интервале каждая обмотка включается и отключается многократно, а среднее значение напряжения на ней нарастает и спадает плавно, то выходной вал двигателя совершает плавное движение. Плавность и равномерность возрастает с увеличением числа импульсов, вырабатываемых па один оборот преобразователями, без усложнения конструкции двигателя и электронного коммутатора.

Предмет изобретения

Следящий электропривод, содержащий преобразователь угла поворота вала в число импульсов, подключенный к электронному коммутатору, выход которого соединен с шаговым двигателем, отлич а ющи и ся тем, что, с целью повышения точности передачи угла, в него введен второй преобразователь угла поворота вала в число импульсов, соотношение чисел импульсов преобразователей, приходящееся на один оборот вала, больше единицы, но меньше двух, причем второй преобразователь угла поворота вала в число импульсов подключен ко второму входу электронного коммутатора.

484495

Раз. "

Составитель И. Назаркина

Текред Л. Казачкова

Корректор И Позняковская

Редактор Б. Нанкина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3116/ll Изд. ¹ 1786 Тираж 869 Подписное

IIHIIHIIH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4,5