CS198925B1

CS198925B1 - Zapojení autonomního servopohonu

Info

Publication number: CS198925B1
Application number: CS639478A
Authority: CS
Inventors: Alexander Kapralek; Ivan Krsiak; Jiri Skalicky; Zdenek Vavra; Josef Vlasak
Original assignee: Alexander Kapralek; Ivan Krsiak; Jiri Skalicky; Zdenek Vavra; Josef Vlasak
Priority date: 1978-10-03
Filing date: 1978-10-03
Publication date: 1980-06-30

Description

Vynález se týká zapojení elektrického stejnosměrného servopohonu, určeného pro přesné diskrétní nastavování a řízení polohy ipřídele stejnosměrného motoru.

Pro diskrétní nastavování a řízení polohy ae nejčastěji používá krokových motorů. Úhel natočení rotoru krokového motoru je celistvým násobkem počtu kroků, tj.nejmenáího inkrementu úhlového natočení. Pohony a krokovými motory mají řadu nevýhod, jako například omezený z konstrukčních důvodů maximální počet kroků na jednu otáčku, z čehož vyplývá omezení přesnosti nastavení a citlivosti, dále omezený maximální moment na hřídeli a omezenou maximální rychlost otáčení, tj. maximální frekvenci krokování.

Mnohá z těchto nevýhod odstraňuje zapojení autonomního servopohonu podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že výstup zdroje informací jě propojen ae vstupem impulsněfázového převodníku, jehož první výstup je epojen s prvním vstupem diferenčního členu a druhý výetup je propojen ae vstupem dekodéru, první výstup diferenčního členu je spojen ee vstupem filtru, jehož výstup je propojen s prvním vstupem srovnávacího a korekčního obvodu. Výetup srovnávacího a korekčního obvodu je spojen s prvním vstupem omezovacího obvodu, jehož druhý vstup je spojen s výstupem obvodu řízení omezením Výstup omezovacího obvodu je epojen se vstupem invertujícího členu a se vetupem neinvertujíčího členu, přičemž výstup invertujícího členu je spojen s prvním generátorem impulsů a výstup

198 925

198 92S neinvertujícího členu je spojen se vstupem druhého generátoru impulsů. Výstupy generátorů impulsů jsou spojeny s prvním a druhým vstupem bloku řízeného usměrňovače, jehož výstupy jSou propojeny se stejnosměrným motorem. Výstup snímače úhlové rychlosti je propojen s druhým vstupem srovnávacího a korekčního obvodu a vstupem obvodu řízení omezení, výstup snímače polohy je spojen se vstupem bloku filtru a tvarovače, jehož výstup je spojen sa vstupem bloku rozšíření zóny. Výstup bloku rozšíření zóny je propojen s druhým vstupem diferenčního členu a druhými vstupy součinových členů, přičemž první vstupy součinových členů jsou propojeny s druhým výstupem diferenčního členu. První výstup dekodéru je spojen a třetím vstupem prvního součinového členu, druhý Výstup dekodéru je spojen s třetím vstupem druhého součinového členu, výstupy součinových členů jsou propojeny s prvním a druhým vstupem součtového členu, jehož výstup je spojen se vstupem klopného obvodu a výstup klopného obvodu je spojen se vstupem zdroje informací.

Výhodou zapojení podle vynálezu je možnost použití stejnosměrného servopohonu pro přesné diskrétní nastavování polohy a velkým kroutícím momentem a značnou rýohloeti nastavení polohy.

Příklad zapojení podle vynálezu je znázorněn na výkrese, který představuje blokové schéma zapojení autonomního servopohonu.

Autonomní servopohon se stejnosměrným motorem, snímačem úhlové rychlosti motoru a snímačem polohy hřídele stejnosměrného motoru má výstup zdroje 1 informací propojen ae vstupem impulsně-fázového převodníku 2, jehož první výstup je spojen s prvním vstupem diferenčního členu 2 a druhý výstup je propojen se vstupem dekodéru 20. První výstup diferenčního členu 2 Ú® spojen se vstupem filtru £, jehož výstup je spojen s prvním vstupem srovnávacího a korekčního obvodu 2· Výstup srovnávacího a korekčního obvodu 2 J^e spojen s prvním vstupem omezovacího obvodu 6, jehož druhý vstup je spojen s výstupem obvodu 2 řízení omezení. Výstup omezovacího obvodu 6 je spojen se vstupem invertujíčího členu 8 a ae vstupem neinvertujícího členu 2» přičemž výstup invertujícího členu 8 je spojen s prvním generátorem 10 impulsů. Výstup neinvertujícího členu 2 Ó^e spojen se vstupem druhého generátoru 11 impulsů. Výstupy generátorů 10, 11, jsou spojeny s prvním a druhým vstupem bloku 12 řízeného usměrňovače, jehož výstupy jsou propojeny se stejnosměrným motorem 12« Výstup snímače 1£ úhlové rychlosti je propojen s druhým vstupem srovnávacíhp a korekčního obvodu 2.a vstupem obvodu 2 řízení omezení. Výstup snímače 15 polohy hřídele stejnosměrného motoru je spojen se vstupem bloku 16 filtru a tvarovače, jehož výstup je spojen ee vstupem bloku 17 rozšíření zóny. Výstup bloku 17 rozšíření zóny je spojen s druhým vstupem diferenčního členu 2 ® druhými vstupy součinových členů 18, 12, přičemž první vstupy součinových členů 18, 19 jsou spojeny s druhým výstupem diferenčního členu 2· První výstup dekodéru 20 je spojen s třetím vstupem prvního součinového členu 12, druhý výstup dekodéru 20 je spojen s třetím vstupem druhého součinového členu 18. Výstupy součinových členů 18. 12 jsou propojeny s prvním a druhým vstupem součtového členu 21. jehož výstup je spojen se vstupem klopného obvodu 22 a výstup klopného obvodu 22 je spojen se vstupem zdroje 1 informací.

198 923

Do impulaně-fézového převodníku 2 jsou přivedeny ze zdroje 1 informací povelové impulsy, jejichž počet určuje úhel nastavení hřídele stejnosměrného motoru 13. Výstup impulaně-fázového převodníku 2 je porovnáván v diferenčním členu 2. avýstupním signálem bloku rozšíření zóny 17 absolutního odměřování fázových měřítek. Výstup diferenčního členu 2. vyfiltrovaný filtrem 4 je přiveden na první vstup srovnávacího a korekčního obvodu £, na jehož druhý vetup je připojen výstup snímače 14 úhlové rychlosti. Výstup srovnávacího a korekčního obvodu 5. j® přiveden na vstup omezovacího obvodu 6, který zavádí do regulačního obvodu nelinearitu typu nasycení, řízenou obvodem £ řízení omezení podle výstupního napětí snímače 14 úhlová rychlosti. Obvod £ řízení omezení mění hodnotu nasycení omezovacího obvodu 6. Výstupní napětí omezovacího obvodu 6 řídí přes invertující člen 8 resp.neinvertující člen 2 generátor 10, resp.ll. zapalovacích impulsů. Stejnosměrný motor 13 je napájen do kotvy z bloku 12 řízeného usměrňovače střídavého napětí, řízeného dvojicí generátorů 10, 11 zapalovacích impulsů tak, že jedna větev je řízena prvním generátorem 10 impulsů a druhá větev je řízena druhým generátorem 11 impulsů. Blok 12 řízeného usměrňovače tedy generuje stejnosměrné napětí úměrné fázi zapalovacích obvodů. Výstupní signál snímače 15 polohy hřídele je vyfiltrován a vytvarován v bloku 16 filtru a tvarovače a zaveden do bloku 17 rozšíření zóny. Překročení rozšíření zóny servomotoru je registrováno pomocí obvodů dekodéru 20, součinových členů 18 a 19 a součtového členu 21. Dojde-li k překročení zóny v kladném nebo záporném smyslu pohybu je nastaven klopný obvod 22. Tato informace je v klopném obvodě 22 zapamatována a přenesena do zdroje 1 informací, kde okamžitě ukončí generování povelových impulsů.

Zapojení podle vynálezu je možno s výhodou použít k pohonu posuvů číslicově řízených obráběcích strojů.

Claims

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

Zapojení autonomního servopohonu se stejnosměrným motorem, snímačem úhlové rychlosti a snímačem polohy, vyznačeně tím, že výstup zdroje (1) informací je propojen se vstupem impulsně-fázového převodníku (2),jehož první výstup je spojen s prvním vstupem diferenčního členu (3) a druhý výstup je propojen se vstupem dekodéru (20), první výetup diferenčního členu (3) je spojen se vstupem filtru (4), jehož výstup je spojen s prvním vstupem srovnávacího a korekčního obvodu (5),výstup srovnávacího a korekčního obvodu (5) je spojen s prvním vstupem omezovacího obvodu (6),jehož druhý vstup je spojen s výstupem obvodu (7) řízení omezení, výetup omezovacího obvodu (6), je spojen ae vstupem invertujícího členu (8) a se vstupem neinvertujícího členu (9), přičemž výstup invertujícího členu (8) je spojen s prvním generátorem (10) impulsů a výstup neinvertujícího členu (9) je spojen ae vstupem druhého generátoru (11) impulsů, výstupy generátorů (10,11) impulsů jsou spojeny s prvním a druhým vstupem bloku (12) řízeného usměrňovače, jehož výstupy jsou propojeny se stejnosměrným motorem (13), výstup snímače (14) úhlové rychlosti je propojen ae druhým vstupem srovnávacího a korekčního obvodu (5) a vstupem obvodu (7) řízení omezení, výstup snímače (15) polohy hřídele je spojen se vstupem bloku (16) filtru a tvarovače, jehož výatup je

198925 _{t f} spojen se vstupem bloku (17) rozSíření zóny, výstup bloku (17) rozSíření zóny je spojen s druhým vetupem diferenčního Sienu (3) a druhými vstupy součinových členů (18,19), přičemž první vstupy součinových členů (18,19) jsou spojeny s druhým výstupem diferenčního členu (3), první výstup dekodéru (20) je spojen s třetím vetupem prvního součinového členu (19) druhý výstup dekodéru (20) je spojen s třetím vstupem druhého součinového členu (18), výstupy součinových členů (18,19) jsou propojeny e prvním a druhým vetupem součtového čle nu (21), jehož výstup je spojen ss vstupem klopného obvodu (22) a výstup klopného obvodu (22) je spojen se vstupem zdroje (1) informaci.