Электромеханический частотно-фазовый многоустойчивый элемент Советский патент 1984 года по МПК H03K3/14 

1 Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в автоматизированном злектроприводе и еледяпщх системах. Известен электромеханический фазовый многоустойчивый элемент, содержащий последовательно соединенные фазовращатель, формирователь импульсов, фазовый детектор с фильт ром нижних частот и двигатель пост янного тока, вал которого кинематически соединен с валом фазовращателя, делитель частоты, вход которого подключен к источнику прямоугольных импульсов, а выход соедине с входом фазовращателя, выход которого соединен с входом фазовращателя lj . Недостатком устройства является ограниченность функциональных возможностей устройства, так как оно не позволяет ступенчато изменять скорость вращения вала. Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является электромеханический частотно-фазовый мнргоустойчивый элемент, содержащий электродвигатель постоянного тока и фазовращатель, валы которых кинематически соединены, выход фазовращателя соединен с входом формирователя импульсов, первый фазочувствительный детектор, выход которого через первый фильтр нижних частот подключен к первому неподвижному контакту первого переклю чателя, подвижный контакт которого подключен к входу управления электродвигателя постоянного тока, а вто рой неподвижный контакт соединен с шиной управления, которая подключена к первому неподвижному контакту второго переключателя, подвижный контакт которого подключен через второй фильтр нижних частот к входу управляемого многофазного мультивибратора, выходы которого подключены к входам фазовращателя, а один из выходов - к первому входу второго фазочувствительного детектора, выход которого подключен к второму неподвижному контакту второго переключателя, шина возбуждения подключена к первому входу первого фазочувствительного детектора и к второму входу второго фазочувствительного детектора, выход форми рователя импульсов подключен к вто62рому входу первого фазочувствительного детектора 2j . Недостатком устройства является ограниченность функциональных возможностей. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем преобразования постоянного напряжения в ступенчато изменяющуюся скорость вращения вала. Поставленная цель достигается тем, что в электромеханический частотно-фазовый многоустойчивый элемент, содержащий электродвигатель постоянного тока и фазовращатель, валы которых кинематически соединены, выход фазовращателя соединен с входом формирователя импульсов, первый фазочувствительный детектор, выход которого через первый фильтр нижних частот подключен к первому неподвижному контакту первого переключателя, подвижный контакт которого подключен к входу управления электродвигателя постоянного тока, .а второй неподвижный контакт соединен с шиной управления, которая подключена к первому неподвижному контакту первого-пере- ключателя, подвижный контакт которого подключен через второй фильтр нижних частот к входу управляемого многофазного мультивибратора, выходы которого подключены к входам фазовращателя, а один из выходов к.первому входу .второго фазочувствительного детектора, выход которого подключен к второму неподвижному контакту второго переключателя, шина возбуждения подключена к первому входу первого фазочувствительного детектора и к второму входу второго фазочувствительногс детектора, введены третий переключатель, компаратор и шина постоянного напряжения, которая подключена к первому входу компаратора, второй вход которого подключен к выходу фазовращателя, а выход - к первому неподвижному контакту третьего переключателя, второй неподвижный контакт которого подключен к выходу формирователя импульсов, а подвижный контакт - к второму входу фазочувствительного детектора. Из чертеже приведена блок-схема электромеханического частотно-фазового многоустойчивого элемента. 3 Многофункциональный электромеханический частотно-фазовый многоустойчивый элемент содержит электродвигатель 1 постоянного тока, фазовращатель 2, фазочувствительный детектор 3, переключатель 4,фильтр 5 нижних частот, управляемый многоустойчивЬй мультивибратор 6, формирователи 7 и 8 импульсов, шину 9 постоянного напряжения, переключатель 10, фазочувствительный детектор 11, фильтр 12 нижних частот, переключатель 13, пшну 14 управления, усилитель 15 постоянного тока компаратор 16, шину 17 возбуждения Устройство работает следующим образом. Прямоугольные разнополярные импульсы с пмны 17 возбуждения подаются на входы возбуждения фазовых детекторов 3 и 11, с выхода мульти вибратора 6 - на формирователь 8 импульсов. На второй вход фазового детектора .3 подается сигнал обратной связи с выхода формирователя 8 импульсов. При запуске элемента переключатель 4 находится в положении I и о шины 14 управления подается постоянное напряжение управления,соответствующее некоторому устойчивому состоянию элемента, амплитуда кото рого определяет частоту Fp мультивибратора, кратную частоте сигнала возбуждения . Затем переключатель 4 переключается в положение I конденсатор фильтра 5 начнет разря жаться. При достижении кратности частот вследствие взаимодействия н пряжения многофазного мультивибратора 6 с однойИЗ гармоник напряжения возбуящения Fg, увеличивается выходное постоянное напряжение фазового детектора 3, препятствующее дальнейшему разряду йонденсатора фильтра 5. В результате обесп чивается устойчивое состояние элемента. Этому состоянию соответству ет определенное постоянное напряжение UQ на выходе фазового детектора 2 и частоты , Fg , f мультивибратора 6, отличающиеся по фа360 „0 зе на угол (р -г- 120 . Для перевода элемента в другое устойчивое состояние переключатель 4 необходимо перебросить в положен I и подать от шины 14 управления н 764 пряжение, соответствующее необходимому устойчивому состоянию, а затем перебросить его в положение II. Выходное напряжение мультивибратора 6 обеспечивает питание фазовращателя 2. Сигналы с измерительной обмотки фазовращателя 2 подаются на формирователь 8 импульсов и на компаратор 16. При переключении контакта переключателя 10 в положение I многофункциональный электромеханический частотно-фазовый многоустойчивый элемент работает как электромеханический фазовый многоустойчивый элемент, т.е. разнополярные импульсы с вьлсода формирователя 8 импульсов подаются на второй вход фазового детектора 11 через переключатель 10 рода работы. Фазовый детектор 11с фильтром 12 низких частот обеспечивают постоянное знакопеременное напряжение, принимающее значение 1)д, которое подается к одному неподвижному контакту переключателя 13 рода работы. К другому неподвижному контакту переключателя 13 рода работы подается сигнал управления от шины 14 управления. Таким образом, на вход усилителя 15 постоянно.о тока подается через переключатель 13 рода работы либо напряжение управления, либо напряжение с выхода фильтра 12 нижних частот. Когда элемент находится в одном из устойчивых состояний, переключатель 4 находится в положении И, переключатель 10 рода работы - в положении I и переключатель 13 рода работы - в положении I. При этом вал элемента имеет фиксированный угол поворота, а выходное напряжение фазовращателя 2 - фазовый сдвиг, соответствукиций этому углу поворота. При переходе переключателя 13 рода работы в положение II в обмотку управления двигателя поступает постоянное напряжениеиЦПр которое приводит во вращение его вал в ту или другую сторону, в зависимости от полярности управляющего напряжения, который в свою очередь переводит вал фазовращателя в нужное устройчивое состояние. После этого система опять замыкается перево.дом переключателя 13 рода работы в положение I, обеспечивающее фиксацию вала элемента . в новом УСТОЙЧИВОМ состоянии. Для

ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ЧАСТОТНО-ФАЗОВЫЙ МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ ЭЛЕМЕНТ, содержащий электродвигатель постоянного тока и фазовращатель, валы которых кинематически соединены, выход фазовращателя соединен с входом формирователя импульсов, первый фазочувствитель- . ный детектор, выход которого через первый фильтр нижних частот подключен к первому неподвижному контакту первого переключателя, подвижный контакт которого подключен к входу управления электродвигателя постоянного тока, а второй непод вижный контакт соединен с шиной управления, которая подключена к первому неподвижному контакту второго /70 переключателя, подвижный контакт которого подключен через второй фильтр нижних частот к входу управляемого многофазного мультивибратора, выходы которого подключены к входам фазовращателя, а один из выходов - к первому входу второго фазочувствительного детектора, выход которого подключен к второму неподвижному контакту второго переключателя, шина возбуждения подключена к первому входу первого фазочувствительного детектора и к второму входу второго фазочувствительного детектора, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей (Л путем преобразования постоянного напряжения в ступенчато изменяющуюся скорость вращения вала, введены третий переключатель, компаратор и шина постоянного напряжения, которая подключена к первому входу компаратора, второй вход которого подключен к выходу фазовращателя, а выход - к первому неподвижному контакту третьего переключателя, второй неподвижный контакт которого подключен к выходу формирователя импульсов, а подвижный контакт к второму входу фазочувствительного детектора.