Следящий электропривод с фотоэлектрическим управлением Советский патент 1975 года по МПК G05B11/01 

1

Изобретение относится к следящи1 1 электроприводам « может .найти применение в тех областях техники, где требуется следить за положением объекта, например для наведения сварочного электрода «а стык кромок металла на стане сварки труб.

Известный следящий электролривод с фотоэлектрическим управлением, содержащий последовательно соедийенные источ-ник синусоидального -напряжения, блок управления, электродвигатель, редуктор, импульсный фотодатчик кольцевого сканирования, усилитель-формирователь, имеет относительно низкий к. п. д., недостаточные помехозащищенность и быстродействие.

Описываемый следящий электропривод свободен от указанных недостатков благодаря тому, что содержит блок запрета и схему «И, выход которой подключен ко входу блока управления, а первый и второй входы соответственно - -К выходам усилителя-формирователя и блока запрета, входы которого соединены с источником синусоидального напряжения.

На фиг. 1 показаны варианты расположения .риски относите.пьно кольца сканирования импульсного фотодатчика, соответствующие осциллограммы импульсов и токов в якорной депи электродвигателя (показаны штриховкой) для известного электропривода; на

фиг. 2 доказана блок-схема следящего электропривода с фотоэлектрическим управлением; на фиг. 3 представлена схема якорной цепи электродвигателя, со встречно-параллельным соединением тиристоров; фиг. 4 поясняет работу описываемого электропривода. На ней показаны:

а)варианты расположения риски относительно кольца сканирования импульсного фотодатчика;

б)импульсы фотодатчика;

в)синусоидальное напряжение;

г)прямоугольные импульсы, длительностью л;

д)импульсы после дифференцирования импульсов;

я ej импульсы запрета длительностью - ;

ж) токи в якорной цепи электродвигателя (показано штриховкой).

Следящий электропривод с фотоэлектрическим управлением состоит из импульсного фотодатчика 1 кольцевого сканирования с осветителем, подключенного через усилитель-формирователь 2 к первому входу схемы «И 3, выход которой соединен с блоком управления 4, например тиристорным, приводящим в действие двигатель 5 постоянного тока, который

через .редуктор б перемещает сварочный электрод 7, направляя его на свариваемый стык кромок изделия 8. Блок запрета 9, состоящий из последовательно в.ключенных нуль-о-ргана 10, схемы И И одновибратора 12, соединен с тем же источником синусоидального напряжения, что и блок управления 4. Выход блока запрета соединен со вторым входом схемы «И 3.

Импульсный фотодатчик 1 кольцевого сканирования следит за риской, проведенной параллельно свариваемым кромкам. Сканирующий диск фотодатчика вращается синхронным и синфазным электродвигателем со скоростью 3000 об/мин. В момент пересечения риски сканирующим отверстием (два раза за один оборот) на выходе фотодатчика 1 появляются импульсы, которые после усиления и формирования .в усилителе-формирователе 2 через схему соединения 3 поступают на управляющие электроды Т1иристоров в блоке управления 4. При этом открывается тот тиристор к аноду которого в данный момент приложено положительное напряжение.

Нуль-орган 10 из синусоидального напряжения источника питания формирует прямоугольные импульсы длительностью я (фиг. 4г). Схемой 11 эти импульсы дифференцируются (фиг. 4а) и запускают од.новибратор 12, который вырабатывает импульсы запрета, длительностью -- (фиг. 4е). В случае

отсутствия ошибки, т. е. .когда управляющие импульсы возникают -в момент прохождения синусо.иды .питания через нуль (фиг. 4ж) оба тиристора 13 и 14 остаются закрытыми, поскольку в этой зоне действуют И1мпульсы запрета, и ток через электродвигатель 15 не протекает.

При появлении положительной ошибки отпирается только один тиристор, та.к как импульсы запрета не допускают отпирания второго тиристора и поэтому ток через якорь электродвигателя протекает только в одном паправлении. НаОбо.рот, при появлении отрицательной

ошибки отпирается только второй тиристор, и ток через якорь электродвигателя протекает в противоположном направлении. Таким образом отрабатывается ошибка, и электрод автоматически направляется на стык свариваемых

кромок.

В результате использования импульсов запрета через якорь электродвигателя не проте::ает переменная составляющая тока, т. е. якорь дополнительно не нагревается, что по1 ышает к. п. д. электропривода.

Поскольку половину времени тиристоры закрыты с помощью импульсов запрета, то никакие импульсы помех не могут открывать тиристоры. Это повышает помехозащищенность

электропривода. Наконец, поскольку в якорной цепи отсутствует переменная составляющая тока, то нет необходимости устанавливать дроссель, что повышает быстродействие электропривода.

Предмет изобретения

Следящий электропривод с фотоэлектрическим управлением, содержащий последовательно соединенные источник синусоидального напряжения, блок управления, электродвигатель, редуктор, импульсный фотодатчик кольцевого сканирования, усилитель-формирователь, отличающийся тем, что, с целью повышения к. п. д., помехозащищенности и быстродействия, он содержит блок запрета и схему «И, выход которой подключен к входу блока управления, а первый и второй входы соответственно - к выходам усилителяформирователя и блока запрета, входы которого соединены с источником синусоидального напряжения.

W

(риг 3

/77

/n/TV

.п

т

Г

Ж