Система управления Советский патент 1982 года по МПК G05B11/01 

(54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к автоматическому управлению и может найти широкое применение в радиотехнике, приборостроении, станкостроении и т.д.

Известна система управления, содержащая индукционный датчик, индукционный приемник, -фазочувствительные выпрямители, усилители постоянного тока, моментный двигатель, датчик углового положения ротора мсментного двигателя типа датчика Холла IJ.

Недостатком данной системы являются -сложность и невысокая надежность, поскольку в многополюсных моментиых двигателях необходимо использовать датчики Холла и устройства управления ими, количество которых равно числу пар полюсов моментного двигател.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является система управления, содержащая последовательно соединенные первый индукционный датчик, индукционный приемник, второй индукционный датчик, выхода 1 которого через последовательно соединенные соответствующие фазочувствительный выпрямитель и усилитель постоянного тока соединены ссоответствующими входами моментного двигателя, вал которого связан с нагрузкой, валом второго индукционного датчика и валом индукционного приемника 2.

Недостатком известной системы является низкая надежность, обусловленная наличием дополнительного электромеханического элемента - второго ин10дукционного датчика для измерения углового положения ротора - и механической связи, соединяющей этот датчик с ротором моментного двигателя.

Цель изобретения - повышение на15дежности системь.

Поставленная цель достигается тем, что в системе управления, содержащей индукционный датчик, электрически связанный с индукционным приемни20ком, три фазочувствительных выпрямителя, три усилителя постоянного тока, выходы которых соединены с соответствующими входами моментного двигателя, вал которого соединен с нагрузкой

25 и валом индукционного приемника, дополнительно установлены четвертый фазочувствительный выпрямитель и три блока умножения, при этом каждый выход индукционного датчика через пос30ледовательно соединенные соответствующие фазочувствительный выпрямитель и Олок умножения подключен к входу соЬтветствующего усилителя постоянно го тока, а выходы индукционного приемника через четвертый фазочувствительный выпрямитель соединены с вторыми входами блоков умножения. На чертеже представлена фy iкциoнальная схема предлагаемой -системы. Приняты следующие обозначения: индукционный датчик 1, индукционный Приемник 2,фазочувствительные выпрямители 3, усилители 4 постоянного тока , моментный двигатель 5, нагрузка 6, блоки 7 умножения, , Uj - напряжения на соответствующих выходах индукционного датчика.1, и, - напряжение питания индукционного датчика 1, Qg, - угол поворота входного вала. В качестве индукционного датчика и приемника в системе могут применяться сельсины, синусно-косинусные вращающиеся трансформаторы и т.д. Для нормального функционирования дан ной системы необходимо, чтобы число полюсов моментного двигателя 5 было равно числу полюсов индукционного датчика 1, число блоков 7 умножения и усилителей 4 постоянного тока числу фаз якорных обмоток моментного двигателя 5, а число фазочувствитель ных выпрямителей 3 - числу фаз якорных обмоток моментного двигателя плюс единица. Система работает следующим образом. Если в качестве индукционных датчика и приемника используются сельси ны, то сигнал рассогласования 6 на выходе сельсина-приемника 2 определяется выражением (ee,,-0Bbix) , f) где Ufi - напряжение питания дат чика 1; k, и Кл -коэффициенты трансформа ции датчика 1 и приемни ка 2 соответственно. Напряжения, снимаемые с обмоток сельсина-датчика 1, можно записать в виде OB , (ее,х-120) Oex -240°) . Далее, напряжения, снимаемые с вы ходов сельсина-приемника 2 и сельси на-датчика 1 выпрямляются и фильтру ются фазочувствительными выпрямител ми 3. Выпрямленные напряжения и,и и Uj поступают на первые входы соот ветствующих блоков 7 умножения, на; вторые входы которых подается сигнал с выхода приемника 2 через фазочувс вительный выпрямитель 3. В результа умножения на выходе блоков 7 умножения получаем сигналы . U-i UeUnk.,k4Sin Qf,f. (6 -120)(3) U3 UeUnk k43in (вех -240°), где k - коэффициент передачи блоков умножения. Если принять во внимание, что в высокоточных системах , , то выражения (3) можно представить в виде Эбык U2 UeUnk k4sin (0ВУХ-1200)(4) u; UeU k k4sin (06b,K-240) , Анализируя выражение (4), можно отметить, что в предлагаемой системе, как и в известных, напряжения, поступающие на якорные обмотки моментного двигателя 5, пропорциональны рассогласованию 0 системы и углу поворота бык ротора моментного двигателя 5. Выходные сигналы блоков 7 умножения усиливаются в соответствующих усилителях 4 и подаются на входы моментного двигателя 5, который под действием этих сигналов разворачивает нагрузку и вал приемника 2 таким образом, чтобы скомпенсировать сигнал рассогласования. Положительный эффект от использования предлагаемого изобретения заключается в повышении надежности работы системы и упрощении ее конструкции за счет замены электромеханического датчика положения моментного двигателя 5 на электронные блоки: фазочувствительные выпрямители и блоки умножения. Результаты расчета надежности показывают, что замена электромеханического датчика углового расположения ротора моментного двигателя электронным узлом, состоящим из дополнительного фаэочувствительного выпрямителя и блоков умножения, выполненных на интегральных микросхемах, позволит уменьшить величину интенсивности отказоввэтого узла с Л 20-10 1/ч в прототипе до значения А- 1-10 1/ч, что в целом повысит надежность системы на 20%. Формула изобретения Система управления, содержащая .индукционный датчик, электрически связанный с индукционным приемником, три фазочувствительных выпрямителя, три усилителя постоянного тока, входы которых соединены с соответствующими входами моментного двигателя, вал КОТОРОГО соединен с нагрузкой

и валом индукционного приемника, отличающая ся тем, что, с целью повышения надежности, в ней установлены четвертый фазочувствительный выпрямитель и три блока умножения, при этом каждый выход индукционного датчика через последовательно соединенные фазочувствительный выпрямитель и блок умножения подключен к входу соответствующего усилителя постоянного тока, а выходы индукционного приемника через четвертый фазочувствительный выпрямитель соединены с вторыми -входами блоков умножения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авиационные моментные двигатели. Под ред. Э.А.Лодочникова, М., Машиностроение, 1979, с.65, рис.3.1О (прототип).