Стабилизатор скорости вибропривода Советский патент 1977 года по МПК H02P5/16 

I

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для стабилизации средней скорости перемещения подвижного звена вибропривода, в частности, привода модулятора света, работающего в автоколебательном режиме.

Известен стабилизатор скорости электродвигателя постоянного тока, содержащий генератор эталонной частоты, датчик частоты, триггер и усилитель мощности, причем один из входов триггера подключен к датчику частоты, а другой - к генератору эталонной частоты через элемент задержки 1.

Известен также стабилизатор скорости, состоящий из датчика импульсов периода вращения с формирователем, двух генераторов, выходы которых подключены ко входам схемы совпадения, пикового детектора и усилителя мощности, который управляет питанием привода 2.

Известные устройства позволяют стабилизировать скорость только вращающихся тел и не могут обеспечить постоянства средней скорости колеблющихся звеньев различного типа виброприводов, так как постоянство периода колебаний, которое можно получить с помощью таких устройств, не влечет за собой постоянства амплитуды колебаний, а, следовательно, и постоянства скорости в одной и той же точке траектории.

Целью изобретения является повыщение точности стабилизации скорости вибропривода.

Это достигается тем, что в предлагаемый стабилизатор скорости введен второй импульсный датчик скорости с формирователем, при этом формирователи своими выходами подключены к двум входам генератора импульсов и выход одного из формирователей подсоединен через генератор калиброванных импульсов ко входу генератора сдвинутых импульсов, подключенного своим выходом ко второму входу генератора калиброванных импульсов. На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого стабилизатора скорости; на фиг. 2 - временная диаграмма процессов, происходящих в стабилизаторе при его работе.

Стабилизатор скорости вместе с виброприводом 1 образует замкнутую следящую систему. Импульсные датчики скорости 2, 3 подключены ко входам формирователей 4, 5, выход формирователя 4 подсоединен к одному из входов генератора импульсов 6 и одновременно- к одному из входов генератора калиброванных импульсов 7. Выход формирователя

5 подключен ко второму входу генератора импульсОВ 6. Выходы генераторов 6, 7 подключены ко входам схемы совпадения 8; одновременно выход генератора калиброванных импульсов 7 соединен с генератором сдвинутых импульсов 9. Выход генератора 9 подключей ко второму входу генератора калиброванных импульсов 7. Схема еовпадення 8 соединена ео входом пиковото детектора 10, выход которого подключен к усилителю мои1,ности 11, управляющему питанием вибропривода 1.

Стабилизатор работает следующим образом (см. фиг. 2). При .прокачке подвижного звена вибропривода из одного крайнего положения в другое датчик 2, а затем датчик 3 вырабатывают импульсы (а, б) в момслт прохождеиия .мимо датчиков установленного на ириводе источника сигналов (например, постоянного магнита). Формирователи 4, 5 усиливают и форл-гируют по крутизне эти импульсы, которые затем поступают на вход генератора и.мпульсов 6 (в, г). На выходе генератора 6 формируется импульс (е), длительность которого равна времени прохождения подвижным звеHo.vi расстояния от датчика 2 до датчика 3 Таким бразом замеряется время нрохождения участка, на котором производится стабилизация, а следовательно, замеряется средняя скорость. Одновременно импульс (в) с формирователя 4 поступает па один из входов генератора 7. На другой вход генератора 7 поступает имлульс (д), задержанный относительно имнульса (в) на величииу, равную заданному калиброванному отрезку времени. Задержка осуществляется генератор01М сдвинутых импульсов 9, который запускается передним фронтом выходного импульса генератора 7. В результате на выходе генератора 7 формируется импульс (ж), по длительности равный этому отрезку.

Импульсы (е, ж) с выходов генераторов 6, 7 поступают на вход схемы совпадения 8, где про-исходит сравнение времени прохождения участка стабилизации е заданной длительностью калиброванного имнульса.

Схема совпадения 8 осуществляет выделение разностного имнульса (з) в случае, если длительность калиброванного импульса больще замеренного интервала времени. Нропо-рционально длительности разностного импульса пиковой детектор 10 формирует уровень напряжения (и), которое управляет усилителем мощности И.

Усилитель мощности обеспечивает необходимое напряжение питания (к) вибропривода.

Процесс стабилизации протекает следующим образом. В момент подачи питания на вибропривод 1 сигналы с датчиков 2, 3 отсутствуют, в результате чего отсутствует разностный импульс на выходе схемы совпадения 8; ,нри этом пиковый детектор 10 формирует минимальный уровень, благодаря которому усилитель 11 обеспечивает полное напряжение нитания вибронривода 1. Осуществляется интенсивный разгон вибропривода 1 до амплитуды, при которой средняя скорость на участке стабилизации значительно выше номинальной и длительность замеренного интервала меньще калиброванной длительности.

В этом случае на выходе схемы совпадения 8 возникает импульс, сигнализирующий о том, что скорость прспышаег ломннальную. Пиковый детектор 10 преобразует этот импульс в сигнал постоянного уровня, который запирает усилитель мощности 11. Напряжение питания вибропривода 1 уменьщается и средняя скорость снижается до номинальной.

В установившемся режиме схема совпадения 8 формирует настолько узкий импульс, что его длительность становится соизмеримой со спадами импульсов генераторов 6, 7; на выходе пикового детектора 10 устанавливается какой-то средний уровень. Благодаря этому

усилитель мощности 11 реагирует на малые изменения средней скорости.

Измерение средней скорости и ее сравнение с заданным значением осуществляется один раз за каждый период колебания звена вибропривода при прохождепии его из одного крайнего положения в другое. В описапном выш« устройстве измерение проводится при движении звена в направлении от датчика 2 к датчику 3. При обратном ходе звена вибропривод

1 блокирует выходы датчиков 2, 3.

Данный стабилизатор скорости позволяет решать широкий круг задач, связанных со стабилизацией скорости нриводов с вращающимися и качающимися звеньями, испытывяющих воздействие дестабилизирующих факторов (изменение нагрузки, напряжения питания, температуры окружающей среды и т.п.). Точпость стабилизации такого устройства достигает долей процента.

Формула изобретения

Стабилизатор скорости вибропривода, содержащий генератор импульсов и генератор калиброванных имнульсов, выходы которых через схему совпадения соединены со входом пикового детектора, усилитель мощности.

управляющий питанием привода и импульсный датчик скорости с формирователем, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности стабилизации вибропривода в него введен второй импульсный датчик скорости с формирователем, при этом формирователи своими выходами подключены к двум входам генератора импульсов и выход одпого из формирователей подсоединен через генератор калиброванных и.мпульсов ко входу генератора сдвинутых импульсов, подключенного своим выходом ко второму входу генератора калиброванных импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР №379032, М. Кл.2 Н 02Р 5/16, 1971.

2. Журнал «Радио № 12, 1967 г. (прототип) .

Фиг. 1