Многофункциональный электромеханический преобразователь

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советск и к

Социапистичесиии

Республик (»)982185 (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Зая елено Об. 05. 81(21) 3291719/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (5l )Ì. Кл.

H 03 К 3/00

Гваударствеииый комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 681.327 (088.8) Опубликовано 15.12.82. Бюллетень № 46

Дата опубликования описания 17 . 12. 82 (72) Авторы изобретения

A. Абдукаюмов, А.А. Халиков, 1И.А. Мавлянов и Э. Улжаев

Ташкентский ордена Дружбы Народов политехнический институт им. Абу Райхана Беруни (71) Заявитель (54) МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение 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 (l ).

Недостатком этого устройства является то, что оно не позволяет ступенчато изменять скорость вращения вала электродвигателя. 20

Наиболее близким техническим ревением к данному изобретению является многофункциональный электромеханический преобразователь, содержащий по2 следовательно соединенные фазовраща" тель, формирователь импульсов, фазовый детектор с фильтром нижних частот и электродвигатель IlGGTGBHHofo тока, вал которого непосредственно соединен с валом фаэовращателя, делитель частоты, вход которого подключен к источнику прямоугольных импульсов, и фазорасщепляющее звено, причем выход делителя частоты соединен с входом фазорасщепителя, а выход фазорасщепителя соединен с входом фазовращателя Г2 j.

Однако известный преобразователь не обеспечивает возможность преобразования аналоговой величины, цифро- вого и позиционного кода в ступенчато изменяющуюся скорость вращения вала фазовращателя, что ограничивает область его применения .

Цель изобретения - расширение области применения преобразователя эа счет обеспечения воэможности преобра" зования аналоговой величины, цифрово5

1О

25

3 9"2185 го и позиционного кода в ступенчато изменяющуюся скорость вращения вала фазовращателя.

Поставленная цель достигается тем, что н многофункциональный электромеханический преобразователь, содержащий последовательно соединенные делитель частоты, фазорасщепитель, фазонращатель и первый формирователь импульсов, двигатель постоянного тока, нал которого соединен с налом фазовращателя, и фазовый детектор, введе" ны оптический датчик скорости, вал которого соединен с валом двигателя постоянного тока, второй формирователь импульсоа, усилитель постоянного тока и даа переключателя, причем выход первого Формирователя импульсов подключен к размыкающему контакту первого переключателя, замыкающии кон-gp такт которого подключен к выходу второго формирователя импульсон, а переключающий контакт подключен к первому входу фазового детектора, второй вход которого соединен с входом делителя частоты и является одним из входов преобразователя, вход второго Формирователя импульсов оптически связан с датчиком 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 чертеже изображена функциональная схема предложенного преобразователя о

Преобразователь содержит оптический датчик 1 скорости, делитель 2 частоты, фазорасщепитель 3, Фазонращатель 4„ первый Формирователь 5 импульсон, фазовый детектор 6, включающий фильтр нижних частот, первый 7 и второй 8 переключатели, усилитель 9 постоянного тока, двигатель 10 постоянного"тока с валом 11 и второй 12 формирователь импульсоа.

На чертеже обозначены входы 13 и

14 и выход 15 преобразователя, первое 16 и второе 17 положения первого переключателя, первое 18 и второе 19 положения второго переключателя.

Фазонращатель 3 может быть выполнен, например, по кольцевой пересчетной схеме, а в качестве Фазовращателя 4 может быть применен сельсин.

Предложенный преобразователь работает следующим образом.

Прямоугольные разнополярные импульсы напряжения возбуждения подаются на вход 13. Переменную кратность частоты, необходимую для получения различных устойчивых состояний, обеспечивает 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 Фазой > зависящей 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 фановым сдвигом, соответствующим этому углу поворота. При переводе переключателя 8 во второе 19 положение в обмотку управления электродвигателя 10 поступает постоянное упранляющее напряжение со входа 14, которое приводит во вращение вал в ту или другую сторону в зависимости от полярности напряжения на. входе 1 1, 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.

Для того, чтобы преобразователь работал как частотный многоустойчивый элемент, необходимо переключатель 7 перевести во второе 17 положение. В этом случае сигнал возбуждения с входа 13 пер дается на второй вход детектора б, на первый вход которого

982185

Формула изобретения

5 через переключатель 7 и Формирователь 12 от датчика l подается напряжение прямоугольной формы с изменяющейся частотой, пропорциональной скорости вращения вала 11 двигателя 10 и датчика 1. В состоянии запуска преобразователя переключатель 8 находится в положении 19. При этом на вход уси" лителя 9 подается напряжение с входа 14, которое обеспечиваеr некоторую 30 скорость вращения вала 11 двигателя 1 О и датчика 1, и на выходе Формирователя 12 появляется напряжение с частотой FDC кратной (в устойчивом состоянии ) частоте F сигналов возбуждения 1З на входе 13. Число устойчивых состояний преобразователя определяется кратностью соотношения частот и

При переводе переключателя 8

FDC в йоложение 18 уменьшается скорость вращения вала ll, что, в свою очередь, приводит к уменьшению частоты выходного напряжения датчика 1. При дости- 2$ жении определенной кратности частот за счет взаимодействия напряжения датчика 1 с одной из гармоник напряжения возбуждения увеличивается выходное постоянное напряжение детектора 6,зе в результате обеспечивается -устойчивое равновесное состояние. Этому состоянию соответствует определенное постоянное напряжение на выходе детектора 6, частота Fg 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- 4в жение 19 и подать на вход 14 напряжение, равное требуемому номеру устойчивого состояния, а затем перевести преобразователь 8 снова в положение 18 °

В этом случае преобразователь о6еспечивает 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 g, постоянное напряжейие на выходе детек" тора 6, скорость врацения вала частота напряжения на выходе датчика 1.

Технико-экономическое преимущество предложенного многофункционального электромеханического преобразователя заключается в более широкой области его применения по сравнению с прототипом.

Иногофункциональный электромеханический преобразователь, содержащий последовательно соединенные делитель частоты, фазорасщепитель, Фазовращатель и первый формирователь импульсов, двигатель постоянного тока, вал которого соединен с валом фазовраща" теля, и фазовый детектор, о т л ич а и ц и и с я тем, что, с целью расширения области применения преобразователя за счет обеспечения воэможности преобразования. аналоговой величины, цифрового и позиционного кода в ступенчато изменяющуюся скорость вращения вала Фазовращателя, в него введены оптический датчик скорости, 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 Формирователя импульсов, а переключающий контакт подключен к первому входу фазового детектора, второй вход которого соединен с входом делителя частоты и является одним из входов преобразователя, вход второго формирователя импульсов оптически связан с датчиком скорости, выход фазового детектора подключен к замыкающему контакту второго переключателя, размыкающий контакт которого подключен к другому входу преобразователя, переключающий контакт - к входу постоянного тока, выход которого соединен с двигателем постоянного тока.

Источники информации, ApHHHTble во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

И 275529, кл. G 06 H 1/10, 1969 °

2. Авторское свидетельство СССР

N 315274, кл. H 03 K 3/036, 1970 (прототип}.

Составитель Т. Зайцева

Редактор К. Волок Техрев" ПекаРь Корректор О. Прохненко

Заказ 9733/75 Тираж 959 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11 ОЯ Иосква И-Я Ра ишская наб. g. 4/g

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,