УСТРОЙСТВО для УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЕМ МЕХАНИЗМОВ МАШИН Советский патент 1968 года по МПК B66C13/22 H02P5/22 

Известные устройства для управления перемещением механизмов машин с приводами, например, по системе генератор - двигатель с возбудителем генератора, содержащие элемент задания, датчик величины управляемого параметра и орган сравнения, сложны в управлении и не обеспечивают высокой точности, предъявляемой ко многим системам управления механизмами. Они требуют переналадки и согласования положений механизма и системы управления перед включением, что усложняет эксплуатацию машин и снижает надежность управления.

В предлагаемом устройстве в качестве элемента задания и датчика величины управляемого параметра использованы фотоимпульсные датчики величины и направления перемещений задающего и управляемого валов, включенные на входы синхронизатора импульсов, к выходу которого подключен орган сравнения, выполненный в виде двоичного реверсивного счетчика импульсов с преобразователями прямого и обратного кодов записанного в счетчике числа в пропорциональные им напряжеиия, а к выходам указанных преобразователей подсоединены две встречно включенные обмотки возбудителя генератора, питающего двигатель механизма.

привод постоянного тока по системе генератор - двигатель (Г - Д) с возбудителем генератора. В принципе же можно применять это устройство с другими типами привода, в частности, с приводом переменного тока.

В качестве элемента задания ЭЗ и датчика ДП величины и направления перемещения механизма использованы фотоимпульсные датчики, состоящие из зубчатого диска ЗД,

связанного с задающим валом (или зубчатого диска ЗДу, связанного с валом двигателя механизма), двух источников света J7i, Л, (или . 4), двух фотодиодов ФДь ФД-2 (или ФДз, ФД4), включенных в схему двух формирователей прямоугольных импульсов Ф Ф-2 (или Фз, Ф), которые выполнены, например, на основе одновибраторов, двух дифференцирующих цепочек Дь Да (или Дз, Д). На входы последних подключены выходы одного

из формирователей Ф1 (или Фз), а выходы указанных цепочек подключены на входы двух вентилей BI, Во (или В, В). На другие входы этих вентилей подключеи потенциальный выход второго формирователя Ф

(или Ф).

Фотодиоды сдвинуты относительно друг

в зависимости от направления вращения зубчатого диска импульсы будут проходить через один из двух вентилей на шину сложення или шину вычитания.

Синхронизатор СН исключает возможность наложения двух имнульсов, что в противном случае могло бы привести к потере одного из них и появлени о ошибки. Он состоит из четырех триггеров Л - Т. На один из входов каждого триггера подключены выходы элемепта задания ЭЗ и датчика ДП величины неремеш,ения механнзма, а па другой вход подключен выход одного из четырех вентилей 5 - 5..;. На входы указанных вентилей подключены один из выходов мультивибратора MB и одип из выходов триггеров 1 - Г:, другие выходы которых подключены на вход реверсивного счетчика органа сравнения ОС. На выходах синхронизатора импульсы появятся только в том случае, если перед поступлением импульса с мультивибратора MB на вентили 5 - -Sg соответствуюш,ий триггер был переведен в состояние «О и.мпульсом с одного из выходов элемента задания ЭЗ или датчика ДП величины перемеш,ения механизма.

В реверсивном счетчике записывается в двоичном коде алгебраическая разность чисел и.мпульсов, поступивших с элемеита задания ЭЗ и датчика ДП величины неремепдения механизма.

Управляюш;ий триггер ТУ счетчика в зависимости от того, поступает ли импульс па сложеиие или вычитание, открывает соответствующую группу вентилей fig - В. или jSs+i --S п включающих триггеры Л-, и Т,-, разрядов счетчика по схеме сложения или вычитания.

Кипп-реле ДР обеспечивает задержку времени, необходимую для переключения управляющего триггера ГУ и открываиия соответствующей группы вентилей.

Выходы триггеров Гд - Гц разрядов счетчика подключены через триодные ключи Km. на цепочки из сопротивлений с номиналами R и 2R.

В зависимости от состояния триггера, ключи /Ci - /(,„ подключают соответствующие сопротивления к заземленной шине или к источнику эталонного напряжения (источник напряжения на схеме не показап), тогда на выходе цепочек сопротивлений, где через эмиттерные повторители ЭП, ЭП подключены включенные встречно обмоткн ОВ, ОВ возбудителя генератора ВГ, получается напряжение, пропорциональное прямому и обратному кодам заиисаппого в счетчике числа.

В зависимости от знака числа, записанного в счетчике, один из двух триодных ключей Km-i , Km, управляемых триггером знакового разряда Т К, закорачивает одну из обмоток возбудителя ВГ, исключая ее из работы, чем

обесиечивается требуемый знак сигнала на отработку заданного перемещения меха1П зма. При o;uioM из знаков записанного в счетчике числа (т. е. ири одио.м определенном направлении перемещения, задаваемом элементом задания ЭЗ) иаиряжение будет подаваться, напри.мер, только на обмотку ОВ возбудителя ВГ (обмотка ОВ., ири этом закорочена), обеспечивая движеиие механизма в

требуемом иаправлеппи, а прн противоположном знаке числа в счетчике (т. е. при нротивоположиом направлении задаваемого неремещенкя) напряжение будет подаваться тольlu) на обмотку ОВ., возбудителя, включенную

встречно обмотке ОВ и обеспечивающую движение механизма в нротивоноложном по сравнению с первым случаем нанравлении.

стройство может перемещать exaнизм с любого заданного положепия на заданный

отрезок нути.

Выборо.1 числа зубьев зубчатых дисков и числа разрядов счетчика можно добиться любой требуемой для указанных механизмов точности управлеиия перс.мещеиием мехаijH3Ma.

Управление перемеьчением механизма возможно но только .механическим поворотом зубчатого колеса задающего блока, ио и чисто электрическими имнульсами, постунающими с другого устройства на входы синхронизатора, к которым в онисанной схеме подключен эле.мент задания ЭЗ, что обеснсчнвает сравн1ггельио простое согласование устройства с другими устройствами ири автоматическо)

работе.

Описаи.юе устройство может быть иснользоваио в качестве основы для дальиейшей автоматизации работы, иапример, крапов или экскаваторов.

п

Предмет и з о о р е т е и и я

Устройство для управления перемещеиием мехапиз.мов машин с приводами, например, по системе генератор - двигатель с возбудителем генератора, содержащее эле.мент задания, датчик величины управляемого параметра и орган сравнения, отличающееся тем, что, с целью упрощения управления, а также новыщсиия его точности и надежности, в нем

в качестве элемента задания и датчика велиЧГИ1Ы управляемого параметра использованы фотои.мнульсные датчики величины и нанравления перемещений задающего и унравляемого валов, подключенные через синхронизатор

имнульсов к органу сравнения, выполненному в виде двоичного реверсивного счетчика импульсов с преобразователями прямого и обратного кодов записанного в счетчике числ.:5 в пропорциональные им напряжения, а к выхода.м указат1ых нреобразователей подсоеди нены две встречно включощые об.мотки воЗ будителя генератора.

I .

L(7 П