Преобразователь код-угол Советский патент 1981 года по МПК G08C11/00 

1

Изобретение относится к системам автоматического управления и регулирования . .

Известны преобразователи кодугол , содержащие два и пи более каскадов многообмоточных трансформаторов с коммутирующими элементами преобразователе{ которые содержат большое количество многообмоточных трансформаторов и коммутирующих элементов Ц.

Наиболее близким к изобретению является преобразователь код-угол, который содержит два многообмоточных трансформатора с коммутирующими элементами, переключатель обмоток, переключатель квадрантов, синусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ), вал которого соединен с валом исполнительного двигателя, подключенного через усилитель к выходной обмотке СКВТ 2.

Недостатком проЮтипа является сложность схемы, вызванная наличием во втором каскаде двух многообмоточйых трсшсформаторов с соответствуюШми коммутирующими элементами.

Целью изобретения является упрощение преобразователя.

Указанная цепь достигается тем, что в преобразователе код-угол, содержащем два каскада многообмоточных трансформаторов, «...дин из которых вглполнен в виде автотрансформатора с отводами, соединенными через коммутирующие элементы в две группы обмоток, подключенные ко входг1М переключателя обмоток, переключатель

10 квадрантов, выходы которых подключены через последовательно соединенные сумматор и усилитель к двигателю, который. кине атически соединен с ротором СКВТ.

15

Выходные выводы другого каскада многообмоточного трансформатора через коммутирующие элементы подключены к первым входам переключателя квадрантов. Другой каскад многообмо20точного трансформатора выполнен на одном многообмоточном трансформаторе, первичная обмотка которого соединена с .косинусной обмоткой статора СКВТ, синусная обмотка которого подключе25на ко вторым входам переключателя квадрантов, а роторные обмотки СКВТ подключены к выходам переключателя

обмоток.:

Это позволило упростить второй

30 каскад многообмоточных трансформаторов, уменьшить количество коммутирующих элементов и сократить количество трансформаторов в преобразователе до двух, сохранив при этом эс основные характеристики преобразователя-прототипа.

На чертеже приведена схема п-разрядного преобразователя код-угол. Первый каскад преобразователя представляет собой многообмоточный автотрансформатор 1 с коммутирующими элементами 2-11. Второй каскад преобразователя тредставляет собой многообмоточный трансформатор 12 с коммутирующими элементами 13-17.

На чертеже также показаны переключатель квадрантов 18 со входами 19 и 20, СКВТ 21, сумматор 22, усилитель 23, двигатель 24 и переключатель обмоток 25, содержащий коммутирующие элементы 26- и 27.

Напряжение сети DO подается на клеммы 28 и 29. Два старших разряда кода, в которых содержится угол от 360° с дискретностью 90, управляют переключателем квадрантов

Средние разряда кода, в которых содержится угол f от О до 90 с .дискретностью 11°15 управляют коммутирующими элементами 2-11, 26 и 27. Напряжения, пропорциональные синусу и косинусу угла р в пределах одного квадранта с дискретностью , формируются в первом каскаде преобразователя выбором коэффициента трансформации автотрансформатора 1.

Коэффициенты трансформации обмоток автотрансформатора 1 относительно .клеммы 28 пропорциональны сот ответственно синусу углов , 11° 15 22 30,33° 45,5б°15, 30, и 78 45

Используя зависимость между синусом и косинусом дополнительного угла по формуле

sin oL ьсо%(9о°-ос), эти же обмотки используются и для формирования косинусных напряжений. Коммутирующие элементы 2-11 замыкаются в соответствии с зс данным кодом:

2и 11 при коде,COOTветствующему О,

3и 10 при 78°4

4и 9 при 22°30 и 67°3

5и 8 при и

6и 7 при45 , а 26 и 27 при значениях кода 45, 56°15 , и 78°45 .

При этом одна из обмоток ротора СКВТ будет подключаться к

о(. - 009()

автотрансформатору при значениях угла роо, 11015, , и через коммутирующие элементы 2,3,4,5 и 6 соответственно, а вторая обмоткачерез коммутирующие элементы 11,10, 9,8 и 7 соответственно.

В результате на синусной и косинусной обмотках статора СКВТ будут формироваться напряжения Ц..з1п (0-fi) и U)Cos(Q-|i) соответственно, где 0-уго разворота ротора СКВТ.

Косинусная обмотка статора СКВТ подключена к первичной обмотке 30 трансформатора 12, а синусная обмотка подключена ко входу 19 переключателя квадрантов.

При преобразовании младших разрядов входного кода угла применена линейная .аппроксимация функций созУ 4 где изменяется в пределах О - . В результате для формирования напряжения, пропорционального углу -у используется линейный преобразователь кода в напряжение, который выполнен на трансформаторе .12 с коммутирующими элементами 13-17. Поэтому на входе 20 переключателя квадрантов будет напряжение пропорциональное ),

С допустимой погрешностью можно считать, что на входы 19 и 20 переключателя квадрантов поступают напряжения, пропорциональные

UQsin (в-pi) cos оС,

Uccos(e-f) sin -JTНа выходах - переключателя квадрантов будут фо Змироваться напряжения, пропорциональные

Ucsin(&-oL-|i) cos J и Ugcos(e-ot.ji) sin у.

Зти напряжения поступают на сумматор, на выходе которого будет формироваться напряжение Uj,, равное

и g-Uj siMC -ot-p) co57-JcC09 (в-ot.-p) sih -аг Uj.5inC& -Colfpi-i- r).

Напряжение с выхода сумматора поступает на усилитель 23 и затем подается на обмртку двигателя 24, который разворачивает ротор СК1ВТ 21 на угол +3. .

Таким образом, ротор СКВТ 21 разворачивается на , соответствующий значению входного кода.

Использование предложенного преобразователя позволяет уменьшить количество трансформаторов до двух и сократить количество коммутирующих элементов, сохранив при этом BiSe основные технические характеристики прототипа. Это позволило уменьшить габариты преобразователя и его стоимость.

Формула изобретения

Преобразователь код-угол, содержащий два каскада многообмоточных трансформаторов, один из которых выполнен в виде автотрансформатора с отводами, соединенными через коммутирующие эл.ементы в две группы