Електромеханічний інтегратор
ВИНАХОДИ (11) б 04007
До СВІДОЦТВОМ (61) Лополнительное до авт. свил-ву (22) Заявлено 050476 (21) 2346470/24 з приєднанням заявки J6
Т ЕВЦЕРЗТВФІІМ В6НТВТ
Ваввта Мінітрев N6P н,)(ssse ітвррттні1 а відкрити1 (53) УДК
681.335-(088.8) (72) Двторьт винаходу
P.Ë. Воскобойніков, Г.A. Ованесьянц, Є.А. Фабрикант та В.М. Щербаков (71) заявник (64) ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНІ ІНТЕГРАТОР
Винахід відноситься до галузі автоматики та обчислювальної техніки і може бути застосоване в системах автоматичного керування та регулювання.
Електромеханічні інтегратори широко застосовуються в різних рахунково-вирішальних і навігаційних приладах. Їх відливає обмежена зона стійкої роботи вихідного перетворювача кута повороту валу в напругу - лінійного Т0 трансформатора, що обертається (ЛВТ). Для забезпечення роботи в лінійній. зоні (зазвичай «бФ) і виключення роботи на нестійкій частині характеристики ЛВТ (при кутах 90 + 270) в редукторі інтегратора Т5 тора встановлюють кулачок, кінцеві мікровимикачі і механічні обмежувачі кута повороту валу.
При досягненні граничного кута повороту спрацьовують від кулачка мікрох0 вимикачі і сигналізують про досягнення граничного кута.
Відомі різні схеми включення мікровимикачів у підсилювачі систем стежать tl). Однак у цих схемах зазвичай кінцеві вимикачі приєднують до підсилювального тракту, тому при їх віддаленні від підсилювача на проводах, що підводять, з'являється напруга перешкод, що знижує ефективність роботи мікровимикачів, а іноді (при великому коефіцієнті посилення) і повністю виключає можливість їх застосування, так як двигун не зупиняється .
При спрацьовуванні мікровимикачів, включених у сигнальний ланцюг підсилювача,напруга на його виході дорівнює нулю і двигун працює на вибігу, що за наявності інерційного навантаження та залишкової напруги в тракті призводить до самоходу. Тому між спрацьовуванням мікровимикачів і механічним обмежувачем прудусматрчвают певний кут для повної зупинки або зниження швидкості двигуна, Більшість схем включення кінцевих вимикачів пристосовано до роботи в конкретній схемі підсилювально-перетворювального каскаду і не може бути використано в інших існуючих підсилювачах.
Найбільш близьким технічним рішенням до винаходу є електромеханічний інтегратор, що містить вуситтель, виходом підключений до двигуна, вал якого кінематично з'єднаний з валами тахогенератора ланцюга зворотного зв'язку, вихід якого підключений в першому вході підсилювача, лінійі @i-g трансформатора і кчла 2 J
Пеллю винаходу є підвищення надійності відомого електромеханічного інтегратора. 5
Досягається це, тим, що інтегратор нведены блок визначення напрямку обертання і перемикач, інформаційні входи якого підключені відповідно до входу інтегратора і (0 шині нульового потенціалу, вихід з'єднаний з другим входом підсилювача, а керуючий вхід вЂ" з виходом блоку визначення напрямку обертання ця, перший вхід якого підключений до входу інтегратора, а другий вхід кінематично пов'язаний з кулачком, а також тим, що
/ у ньому блок визначення напрямку обертання містить мережевий та два опорних трансформатора, підсилювач, кінцеві вимикачі та дві пари послідовно з'єднаних ключів, які включені між виходом блоку та вторинними . ної обмоткою мережевого трансформатора і приєднані керуючими входами попарно та протифазно до вторинних обмоток відповідних опорнихтрансформаторон, первинна обмотка одного з опорних трансформаторів підключена через підсилювач до першого входу блоку, а первинна обмотка іншого через кон-30 такти кінцевих вимикачів, що є другим входом блоку, вЂ" до двох вихідних напівобмоток мережевого трансформатора.
На фіг. 1 зображена блок-схема Ю5 пропонованого інтегратора; на фіг. 2 важлива електрична схема блоку визначення напруги обертання.
Інтегратор містить джерело вхід-. ного сигналу (ІВС) 1, підключений до 40 підсилювача 2 інтегруючого приводу, двигун 3, тахогенератор 4, лінійний обертовий трансформатор (JIBT) 5, кулачок 6, з яким пов'язані кінцеві вимикачі 7 і 8, що входять до складу 45 блоку 9 визначення напрямку , вхід якого з'єднаний з виходом
ІТТ 1, а нихід підключений до керуючого входу перемикача 10.
Робота інтегратора-заснована на
roM, що при замиканні одного іе кінцевих вимикачів, наприклад 7, на виході блоку 9 з'являється напруга, що надходить на перемикач 10, який відключає вхід інтегруючого приводу від джерела нходного сигналу
1 та підключає. його до шини нульового потенціалу. Так як інтегруючий привід являє собою замкнуту систему автоматичного регулювання і спрацьовування кінцевих вимикачів у відмінні від відомих схем не розмикають її то при сигналі U „O двигун зупиняється у багато рае швидше і надійніше, ніж у розімкнутій, некерованій системі.
При зміні фази сигналу ІВС1 на зворотну напругу з виходу блоку 9 стає рівним нулю> перемикач перемикає вхід інтегруючого приводу до ІТТ 1 і привід входить в робочу зону. Якщо при цій же фазі вхідного сигналу тепер спрацьовує вимикач 8, обертання двигуна також припиниться.
Це дозволяє забезпечити надійну роботу кінцевих вимикачів 7 і 8 за будь-якої схеми існуючих підсилювачів приводу.
У схемі блоку 9 визначення напрямку обертання (див. фіг. 2) вхідний сигнал (від джерела 1) надходить на підсилювач 11, напруга на наході якого за допомогою опорного трансформатора 12 відкриває протифазно через напівперіод ключі 13 і 14. Друга пара ключів 15 і 16 струму протифазно підключена через опорний трансформатор 17 до діагоналі моста, утвореного контактами 18 та 19 кінцевих вимикачів та напівобмотками мережевого трансформатора 20. Залежно від замикання кінцевого вимикача 7 або 8 змінюється на 180 ел.град. фаза відкривання ключів 15 та 16.
Сигнальні ланцюги ключів 13 та 15, а також 14 та 16 з'єднані послідовно, утворюючи дві паралельні гілки, включені між обмоткою мережевого трансформатора 20 та виходом блоку.
Робота блоку полягає в тому, що з подачі вхідного сигналу на інтегратор включаються поперемінно ключі
13 і 14. При спрацьовуванні кінцевого вимикача 7 відкриваються також лоперемінні ключі 15 та 16.
Якщо при цьому двигун повинен зупинитися, фаза відкривання і закривання ключів 13 і 15 повинна бути однаковою. В цьому випадку в один напівперіод будуть замкнуті ключі 13
15, а другий ключі 14 і 16, а напруга з обмотки мережевого трансформатора надходитиме на вихід. Спрацьовує перемикач 10 і двигун зупиняється. Для того, щоб ввести привід у робочий режим, необхідно змінити фазу вхідного сигналу інтегратора. Тоді ключі 13 і 15, 14 і 16 будуть відкриті в протилежні проміжки часу і напруга на виході дорівнюватиме нулю. Перемикач введений інтегруючий привід у роботу. Якщо тепер замкнеться кінцевий вимикач
8, то привід зновузупиниться.
Таким чином, забезпечується робота інтегратора в обмеженому куті повороту вихідного валу.
Перемикач 10 (див.фіг. 1) являє собою електронне реле з механічними або електронними ключами (реемикающими і замикаючими) на виході. (Про 400 /
Геть формула і зобре тіні я
1. Електромеханічний інтегратор, що містить підсилювач, виходом підключений до двигуна, вал якого кінематично з'єднаний з валами тахогенератора ланцюга зворотного зв'язку, вихід якого підключений до першого входу підсилювача, лінійного трансформатора, що обертається, і кулачка, от т л і ч а ю шийся тим, що, з метою підвищення надійності інтегратора, він містить блок визначення напрямку обертання та перемикач, інформаційні вхоци якого підключені відповідно до входу інтегратора і до шини нульового потенціалу, вихід з'єднаний з другим входом підсилювача, а керуючий вхід- з виходом блоку визначення напрямку обертання, перший вхід якого підключений до входу інтегратора, а другий вхід кінематично пов'язаний із кулачком.
2. Інтегратор по п. 1, що т л і ч ю ча ся тим, що в ньому блок визначення напрямку обертання містить мережевий і два опорних трансформатора, підсилювач, кінцеві вимикачі і дві пари послідовно з'єднаних ключів, які включені між виходом блоку і вторинною обмоткою мережевого трансформатора і під'єднані керуючими входами попарно і протифазно до вторинних обмоток відповідних опорних трансформаторів, первинна обмотка одного з опорних трансформаторів підключена через підсилювач до першого входу блоку, а первинна обмотка іншого через контакти кінцевих вимикачів, що є другим вхо вихідним напівобмоткам мережевого трансформатора.
Джерела інформації, прийняті до увагипри експертизі:
1. Азов A.Ê., Веселов В.А., Щерба20 ков В.М., Підсилювачі стежать систем змінного струму, Енергія, Л., 1971,. з ° 130.
2. Авторське свідоцтво СРСР
Р 394752, М., кл. G 05 11/12, 1973.
Упорядник І. Шеліпова
Техред А.Алатиров Коректор.Н. Ковальова
Редактор E. Гончар
Філія ППП Патент, м. Ужгород, вул. Проектна, 4
Замовлення 2097/41 Тираж 826 Передплатне
tlHHHHH Державного комітету Ради Міністрів СРСР у справах винаходів та відкриттів
113035, Москва, Ж-35, Рауїська наб., д. 4/5