УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ЗАДАННЫХ УГЛОВ Советский патент 1972 года по МПК G08C19/02 

Изобретение относится к области автоматического контроля и управления и может быть использовано в системах дистанционной передачи угла, в частности при помощи сельсинных нар, трехщеточных потенциометров переменного тока или синусно-косинусных трансформаторов (СКТ).

При использовании следящих систем для дистанционной передачи угла часто необходимо сигнализировать (предупреждать) о достижении датчиком угла какого-то определенного значения. О достижении этих предельных углов необходимо выдавать экипажу предупреждающий сигнал или использовать его (сигнал) для ограничения дальнейщего увеличения этого угла путем воздействия на определенные исполнительные органы.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что выход амплитудного детектора связан со входом регистратора величины крена и со входом регистратора направления крена, соединенным с реле, через контакты которого две фазы датчика угла крена подключены к одному входу амплитудного детектора, а к другому входу подключена третья фаза датчика угла крена. Причем две первые фазы датчика угла крена связаны с фазочувствительным детектором, выход которого соединен со вторым входом регистратора направления крена непосредственно, а со вторым входом регистратора величины крена - через коммутатор знака сигнала.

Это позволяет повысить точность устройства при изменении нагрузки на датчик и при колебаниях питающего напряжения.

Извес1но, что огибающие выходных фазных напряжений сельсина-датчика онисываются следующими выражениями:

Ui2 U,niz sin ср;

10 Uzs У„,2зз1п(ф+ 120°); Usi ,„31 sin (фН-240),

где Urn

максимальная амплитуда огибающей выходного напрял ения сельсина-датчика;Ф-угол поворота ротора относительно

статора.

В общем случае Umiz ш2з 31 U,n. Найдем углы, при которых происходит пересечение огибаюнаих фазных напряжений Ui2 и U-is между собой.

и 12 Uzs, Umiz sin ф и„лз sin(ф -f 120°).

При t/,ni2 Um2z имеем ф 30°±п-180°. Легко видеть, что при Umiz const, а Umz var iU„,

напряжений Viz и f/aa зависит только от отношения максимальных амплитуд этнх напряжений и не зависит от других факторов: изменения величины иитаюш,его нанряжения, изменения нагрузки на сельсрпч-датчик и др., так как в этих случаях величины Umiz и Итчз, а следовательно, и Uiz и t./23 изменяются пропорционально, а их отношение остается иеизме п-1ым. Изменяя внутри устройства величину только Ums.3, МОЖНО регулировать величину угла, нри котором происходит иересечение огибающих фазных напряжений Uiz и (АЗ- Использонаиие пересечения фазных наиряжений между собой для регистрации предельного угла лежит в основе работы предлагаемого устройства.

На фиг. 1 дана функциональная схема устройства для регистрации заданных углов крена (или тангажа).

Устройство содержит амплитудный детектор (АД) 1, коммутатор 2 знака сигнала (КЗС), фазочувствительный детектор (ФЧД) 3, компараторы 4, 5, ключевые схемы 6, 7, детектор сигналов крена (ДСК) 8, регистратор 9 направления крена (РНК), регистратор 10 вел чины крена (РВК) и коммутационное реле.

На фиг. 2 нредставлены кривые, где

А - напряжение ФЧД,

Б - напряжение АД.

Компараторам 4 и 5 соответствуют ключевые схемы 6 и 7. Опориый выход каждого компаратора соедииен с выходом амплитудного детектора 1, а сигнальный вход - с выходом ФЧД 3, нричем компаратор 4 соединен иеносредственно, а компаратор 5 - через коммутатор знака сигнала 2.

Сигналами устройства регистрации иредсльного крена служат выходные напряжения сельсина-датчика угла крена. Устройство работает на постоянном токе. Поэтому перемеиные напряжения сельсина-датчика угла крена преобразуются в постоянные напряжения детектором ФЧД 3 и амплитудным детектором АД /.

Выходное напряжение ФЧД L.as 6cm sin преобразуется в иаиряжепие и и

m sm ср, воздействующее на коммутатор знака сигнала (КЗС) 2 и на компаратор 4. Выходное напряжение КЗС V /гУ,„| sincpi, k - коэффициент нередачи КЗС, воздействует на компаратор 5.

В зависимостп от направления крена, а следовательно положения реле Р, выходными сигналами АД служат: напряжение /Уоз

|.)

sin 2я/-/cos(cp

или иапряжепне

f/31 t/,siп2л/ cos(ф-f- - я).

где У Cm-максимальное выходное напряженпя сельсина-датчика угла креиа (па чертеже не показан);

/ - частота выходного напряжения

сельсппа-датчнка угла крена. Выходное нанряжение АД соответственно:

6i:-6,,Jcos( + |)

. + i.

П - а,п

COS

ч .Iоt

,,, -макснмальиос выходиое напряжение АД, используемое в качесгве опорного нанряже1П-1я для компараторов 4 и 5.

На фиг. 2 видно, что напряжение ФЧД опережает рост напряжения АД. Нри некотором угле крена выходное напряжение ФЧД становится равным выходному напряжению АД (точка «б фиг. 2). Нри этом срабатывает РВК и включает реле Р. Реле Р нодготавливает цень сигнала «Левый крен и переключает вход АД на другую фазу входного напряження. В результате при дальнейщем увеличении левого крена выходное напряжение АД уменьшается и в 1очке «в сравнивается с выходным напряжением КЗС. При этом срабатывает РВК и выдает сигнал «Левый крен.

Величина углов крена, ири которых срабатывает РВК, определяется изменением коэффициеита нередачи АД.

Испльзование в качестве опорных наиряжений компараторов выпрямляемых напряжений фазных обмоток сельсина-датчика угла крена исключает влияние изменения крутизны ii иапряжепия нитания сельсина-датчика угла крепа.

Предмет изобретения

Устройство для регргстрации заданных углов, иапрпл1ер крена, содержан ее датчик угла крена, аЛШЛНтдуный и фазочувствнтельный детекторы, коммутатор знака сигнала, регистраторы

нанравления и величины крена, отличающееся тем, что, с целью новыщепия точности при нзменеЩП- нагрузки на датчик угла крена и ири колебаниях питающего напряжения, выход амплитудного детектора связан со входом регистратора величины крена и со входом регистратора паправлеиия крена, соединенного с реле, через контакты которого два фазы датчика угла крепа подключены к одпому входу амплитудного детектора, а ко второму входу

подключена третья фаза датчика угла крена, причем две первые фазы датчика угла крена связаны с фазочувствительпым детектором, выход которого неиосредственно соединен со вторым входом регистратора нанравления крена,

а через коммутатор знака сигнала соединен со вторым входом регистратора велнчнны крена.

30°

N/

Ж