ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ФАЗОВЫЙ МНОГОУСТОЙЧИВЫЙЭЛЕМЕНТ Советский патент 1971 года по МПК H03K3/14 

Устройство предназначено для применения в системах автоматики и следящих системах.

Электромеханические фазовые многоустойчивые элементы, содержащие последовательно соединенные фазовращатели, формнрователи импульсов, фазовые детекторы с фильтрами нижних частот и электродвигатели постоянного тока, валы которых непосредственно соединены с валами фазовращателей, известны.

Однако такие элементы недостаточно точны, а их функциональные возможности ограничены.

Предложенный элемент отличается от известных тем, что в нем применены делитель частоты и фазорасщепитель. Причем вход делителя частоты подключен к источнику прямоугольных импульсов, а выход соединен со входом фазорасщепителя, вы.ход которого соединен со входом фазовращателя.

Это повыщает точность устройства и расщиряет его функциональные возможности.

Блок-схема электромеханического фазового многоустойчивого элемента приведена на чертеже.

Он содержит делитель частоты /, фазорасщепитель 2, фазовращатель 5, формирователь импульсов 4, фазовый детектор 5 с фильтром нижних частот и электродвигатель постоянного тока В.

Принцип действия элемента заключается в следующем. От источника прямоугольных импульсов напряжения с частотой /пит подается к входам делителя частоты / и фазового детектора 5.

Переменную кратность частоты, необходимую для получения различных устойчивых состояний, обеспечивают делителп частоты, а напряжения с различной фазой (не зависящее от коэффициента деления) для питания электромеханического фазовращателя обеспечивает фазорасщепитель. В принципе можно использовать для питания фазовращателя получение различных фазовых углов при преобразованиях частоты, когда имеет место деление частоты в целое число раз. При этом часть делителя объединяется с фазорасщепляющим устройством.

Папряжение с фазой, зависящей от положения ротора, с электрического выхода фазовращателя подается на вход формирователя импульсов. На выходе формирователя импульсов получаются импульсы с длительностью, равной длительности импульсных последовательностей /п„т. Фазовый детектор с фильтром нижних частот обеспечивает постоянное знакопеременное напряжение принимающее значение + t/o. которое подключается к входу электродвигателя постоянного тока.

В устойчивом состоянии напряжение на выходе фазового детектора равно нулю, и вал фазовращателя находится в одном из устойчивых состояний угла поворота. В таком состоянии элемент может находиться сколь угодно долго. Это объясняется следующим образом. Допустим, под действием внешних факторов напряжение на выходе фазового детектора увеличилось. Это напряжение приводит во вращение ротор электродвигателя в таком направлении, что нропорциональпое изменение фазы выходного напряжения фазовращателя приводит к уменьшению постоянного нанряжения на выходе фазового детектора. Наоборот, при уменьшении напряжения вращение двигателя происходит в обратную сторону, тем самым увелнчивается постоянное напряжение на выходе фазового детектора, и в результате ротор фазовращателя также принимает прежнее устойчивое положение.

Для перевода элемента в другое устойчивое состояние необходимо подать от внешнего источника ностоянное напряжение необходимой длительности и такой полярности, чтобы

вал фазовращателя поворачивался в нужном направлении.

Устойчивому состоянию элемента соответствует угол поворота ротора фазовращателя, связанный с высокой степенью линейности с фазой напряжения па его выходе.

Предмет изобретения

Электромеханический фазовый многоустойчивый элемент, содержащий последовательно соединенные фазовращатель, формирователь импульсов, фазовый детектор с фильтром нижних частот и электродвигатель постоянНого тока, вал которого непосредственно соединен с валом фазовращателя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения функциональных возможностей, в нем применены делитель частоты и фазорасщенитель, причем вход делителя частоты подключен к источнику прямоугольных импульсов, а выход соединен со входом фазорасщепителя, выход которого соединен со входом фазовращателя.

1.

0ё

.H

Ч„,LJ

ъ„.