Устройство для задания дискретных углов Советский патент 1991 года по МПК G05D3/00 H03M1/66 

Изобретение относится к системам автоматического контроля и регулирования и может быть использовано при контроле прецизионных электроэлементов и механизмов.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик устройства.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства для задания дискретных углов; на фиг. 2 - графики зависимости амплитуды и начальной фазы выходного напряжения электромеханической шкалы от угла а поворота ее ротора.

Устройство для задания дискретных углов содержит электромеханическую шкалу 1, состоящую из ротора 2 и статора 3, выполненных D виде кольцевых зубчатых магнито- проводов с роторной 4 и статорной 5 обмотками, асинхронный двигатель 6, усилитель 7, переключатели 8-10, фазочувствительный выпрямитель 11, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12, ждущий мультивибратор 13, элемент И-НЕ 14, RS-триггеры 15 и 16, элемент И 17, контакты 18 и 19 управления, источник 20 переменного напряжения.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении контакты 18 и 19 разомкнуты. Ротор 2 электромеханической шкалы 1 находится в нулевом положении. На входах элемента И 17, и входах RS-триггера 16, выходе элемента И 17, входе ждущего мультивибратора 13, R-входе

RS-триггера 15 и управляющем аходе переключателя 10 имеется высокий потенциал (1). На выходе ждущего мультивибратора 13 низкий потенциал. Выход переключателя

10через переключатель 8 подключен к ро- торной обмотке 4. Амплитуда переменного напряжения, снимаемого с роторной обмотки 4, равна нулю.

При замыкании контакта 19 потенциал изменяется с высокого на ниький (О). Н прямом выходе RS-триггера 6 вг .окий по тенциал. На выходе элемента И 7 митенц 1- ал изменяется с высокого на низкий, В, од переключателя 10 отключается or тыхода переключателя 8 и через переключите.о 9 подключается к источнику 20 переменного напряжения. При этом ротор 2 получгот от асинхронного деигатепя 6 непрерывное вращение в направлении увеличения угла а.

Амплитуда /и начальная фаза у н зпря- женич снимаемого с рсгодной эСмотки 4, являются функциями угла а. При а- 0°;а 3 }У /п,..., а (-1) 3C J°/n ьмппитудг, равна нулю (нулевые точки). Между нулевыми том- ками амплитуда изменяется, дослига.. наибольшего значения (фиг. э). Нэчальнап фазе у принимает значения р- С и / - 180° (фиг. 26). Когда начальная фаза равна нулю, на выходе фаг,очувствительного вы- прямителя 1 устанавливается низкий ,ю- , на ОЫХОДР элемента И-НЕ 14 высокий потенциал.

Когда начальная фаза равна 180°, на выходе фазочувстсительного выпрямители

11устанавливается высокий потенциал, на выходе элемента И-НЕ 14 и управляющем входе переключателя 8 сохраняйся высокий потенциал. При размыкании контакта

19 потенциал на выходе элем- та И 17 уг,- авляющем сходе переключателя К- и S- входе RS-триггера 15 изменяется с низкого н) высокий. На выходе ждущего мультивибратора 13 кратковременно появляется высокий потенциал. Выход переключателя 10 отключается от сыхода переключателя 9 v через переключатель 8 подключается к ро торной обмотке 4.

Если контакт 19 размыкается в положении ротора 2, при котором начальная фаза напряжения, снимаемого с его роторной обмотки 4, равна нулю, то на выхода элемент И-НЕ 14 и управляющем входе пе - ключа- теля 8 сохранится высокий потенциал. При этом фаза напряжения на выходе перекли- чателя 8 равна нулю и асинхронный двигатель 6 поворачивает ротор 2 до нулевой точки в направлении увеличения угла а. Если контакт 19 размыкается в положении

ротора 2, при котором начальная фаза напряжения, снимаемого с его роторной об- могки 4, равна 180°, то на выходе элемента И-НЕ 14 и S-входе RS-триггера 15 кратковременно появляется низкий потенциал. На инверсном выходе RS-тригера 15 и управляющем входе переключателя 8 усгэнавгч аа- ется низкий потенциал. Переключатся П меняет местами выводы роторноГ м г .и п. ш -н эльная фаза снижаемого с НУ. ,,эпря- л :ний / ;танавлиЈ эетсг, раан i нулк. Как и в предылуи м случае асинхо н ; й двигатели б поворачиаэ ротоп 2 до нулевой iочки в направлении увеличения чгла п

После пствою замыкания контакта 19 РЫСОК ИЙ потенциал на прямом выходе1 RS- триггера 16 устанавливается и бочьше не меняется в зависимости от положения контакта 19.

Пр|( замыкании контя -л 18 потенциал изменяется с высо ,ого па . На прямом выходе RS-триггера 16 появляется низкий потенциал. На вых лг олзмечта И 17 и управляющем входе пьрекпо зтеля 10 потенциал изменяется высокого на низкий Выход переключателя 10 отключается от выхода переключателя 8 и подключается к выходу ьереюночателя 9. Переключатель 9 меняет местами клеммы подсоединения источник:. 20 переменного напряжения. При Г получает от синхронного дви- гателч 6 непрерывное вращение в напраз- лскии уменьшений угла а

Когда начальна, фаза равна нулю на ВЫХОДР фазочувсгвительного выпрямителя 11 устанавливается низкий потенциал, на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12 высокий потенциал, на выходе элемента И-НЕ 14, инверсном выходе RS-триг- е р а 15 и управляющем входе переключателя 8 будет высокий потенциал.

Когда начальная фаза равна 1 80°, на выходе фазочувствительного выпрямителя 11 устанавливается высокий потенциал, а из выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12 низкий потенциал. На первом входе элемента И-НЕ имеется низкий потенциал, поэтому на выходе элемента И-НЕ 14 S-входе и инверсном выходе RS-трпггера 15 и управляющем входе переключателя 8 сохраняется высокий потенциал.

При размыкании контакта 18 потенциал rta рыходе элемента И 17, управляющем входе лере ключ ателя10иК-ь оде RS-триггера 15 изменяется с низкого на высокий. На выходе ждущего мультивибратора 13 кратковременно появляется высокий потенциал.Выход переключателя 10 отключается от выхода переключателя 9 и через

переключатель 8 подключается к рп-орной обмотке А.

Если контакт 18 размыкается и положении ротора 2, при котором начальная фаза напряжения, снимаемого с его роторной об- мотки 4, равна 180°, то па выхода члемента И-НЕ 14 и управляющем входе переключателя 8 сохранится высокий потенциал, При этом фаза напряжения на выходе переключателя 8 равна 100° и асинхронный двига- тель 6 поворачивает ротор 2 до нулевой точки в направлении уменьшения угла it.

Если контакт 18 размыкается в положении ротора 2, при котором начальная фаза напряжения,снимаемого с t o роторной об- мотки 4, равна ir-чю, то на выходе элемента И--НЕ 14 и S-входе RS-трчггера 15 кратковременно поятчетсл низкий потенциал. На инверсном выходи RS-триггера 15 и управляющем входе переключателя 8 устанавли- озется низкий потенциал Переключатель В меняет местами пыводы роторной обмотки 4 и начальная фаза снимаемого с нее напряжения устанавливается рапной 180°. Как и Q предыдущем случае асинхронный двига- тель 6 поворачивает ротор 2 до нулевой точки в направлении уменьшения угла а .

После первого замыкания контакта 18 низкий потенциал на прямом выходе триггера 16 устанавливается и бопьше не меня- ется в зависимости от положения контакта 18.

Таким образом обеспечивается требуемое направление вращения шпинделя.

Формула и з о б р о т е и и л

Устройство для задания дискретных углов, содержащее электромеханическую шкалу, ротор которой кинематически связан с ротором асинхронного двигателя, вход ко- торого подключен к выходу усилителя, роторная обмотка электромеханической шкалы соединена с информационным входом первого переключателя, источник пере

менного напряжения соединен с информационным входом второго переключателя, выход первого переключателя соединен с первым информационным входом третьего переключателя, выход второго переключателя соединен с вторым информационным входом третьего переключателя, выход третьего переключагечя соединен с входом усилителя, отличающееся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик устройства, в него введены фазо- чувствительный выпрямитель, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕ ИЛИ, ждущий мультивибратор, элемент И-НЕ, первый и второй тринеры, эпемент И, первый, второй контакты управпения, первый вход фазочуп- ствительного выпрямителя соединен с источником переменного напряжения, а второй вход - с роторной обмоткой электромеханической шкалы, выход фазочувстви- тельного выпрямителя соединен с первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с первым входом элемента И-НЕ, тыход которого соединен с S-входом первого RS-триггера, инверсный выход которого соединен с управляющим входом первого переключателя, первый вывод первого контакта управления соединен с R-входом второго RS-триггера и первым входом элемента И, первый вывод второго контакта управления соединен с S-входом второго RS-григгера и вторым входом элемента И, прямой выход второго RS-триггера соединен с вторым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и управляющим входом второго переключателя, выход элемента И соединен с входом ждущего мультивибратора, с R-входом первого RS-триггера и управляющим входом третьего переключателя, выход Идущего мультивибратора соединен с вторым входом элемента И-НЕ, вторые выводы контактов управления соединены с общей шиной.

Изобретение относится к системам автоматического-контроля и регулирования и может быть использовано при контроле прецизионных электроэлементов и механизмов. Цель изобретения - улучшение эксплуатационныххарактеристик. Для этого в устройство для задания дискретных углов, содержащее электромеханическую шкалу, асинхронный двигатель, усилитель, три переключателя, источник переменного тока, введены фазочувствительный выпрямитель, элемент ИСЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, ждущий мультивибратор, элемент И-НЕ, два RS-триггера, элемент И, первый и второй контакты управления. Поставленная цель достигается за счет того, что с помощью фазочувствительного выпрямителя определяется фаза напряжения на выходе роторной обмотки, с помощью остальных элементов на асинхронный двигатель подается напряжение, которое обеспечивает до- ворот вала асинхронного двигателя до ближайшего нуля по ходу его вращения. 2 ил. СО с

IB

JPl.

79