SU328423A1

SU328423A1 - ELECTROMECHANICAL DEVICE FOR DEVELOPING A MODULE AND ARGUMENT VECTOR

Info

Publication number: SU328423A1
Application number: SU1438781A
Authority: SU
Original assignee: А. И. Равкин , А. В. Титов

Description

Изобретение относитс к области автоматики и измерительной техники.The invention relates to the field of automation and measurement technology.

Известны схемы электромеханических устройств дл выработки модул и аргумента вектора но его составл ющим, содержащие след щие системы выработки аргумента и модул , выполненные в виде трансформаторов , подключенных через соответствующие усилители к исполнительным двигател м, роторы которых кинематически св заны с роторами трансформаторов и шкалами аргумента и модул .Circuits of electromechanical devices for generating a module and a vector argument are known, but its components contain following argument and module generation systems made in the form of transformers connected through amplifiers to executive motors, the rotors of which are kinematically connected with transformer rotors and argument scales and module

В этих устройствах добротность след щс системы аргумента зависит от величины модул . Если модуль вектора меи егс в широки.х пределах, то при малых значени х модул добротность след щей системы а pry.мента понижаетс настолько, что след нха система становитс «в лой и значительно увеличиваетс ошибка измереии аргумента.In these devices, the quality factor of the next argument system depends on the magnitude of the modulus. If the modulus of the mei egs vector is wide and wide, then for small values of the modulus, the quality factor of the following system and pry.ment decreases so much that the trace becomes in the system and the error in measuring the argument increases significantly.

Дл автоматической регулировки добротности след щей системы аргумента известна автоматическа регулировка усилени (АРУ) усилител , вход щего в эту след щую систему . Однако АРУ усложн ет усилитель, делает его менее надежным. Кроме того, наличие в одном устройстве разных усилителей неудобно или невыгодно.For automatic adjustment of the quality factor of the following system of argument, the automatic gain control (AGC) of the amplifier included in this next system is known. However, the AGC complicates the amplifier, making it less reliable. In addition, the presence of different amplifiers in one device is inconvenient or disadvantageous.

сти след щей системы аргумента, позвол ющего унифицировать усилители след щих систем модул и аргумента.the following is a system of argument allowing unification of the amplifiers of the following systems of module and argument.

Это достигаетс тем, что в контур след щей системы аргумента введен элемент автоматической регулировки добротности, например вращающийс трансформатор или потенциометр , св занный с валом отработки след щей системы модул через эксцентриковый механизм, причем вход элемента автоматической регулировки добротности подключен к выходу сипуспо-косинусиого трансформатора, а выход - к усилителю след июй системы выработки аргумеига.This is achieved by introducing an element of automatic quality control, for example, a rotating transformer or a potentiometer connected to the shaft of working out of the module's tracking system through an eccentric mechanism, the input of the element of automatic quality control being connected to the output of a positive-transformer, and the output is to the amplifier trace of the argument generation system.

При повороте вала след н1ей системы модул па угол, пропорциональный величине модул , этот вранхающийс трансформатор иоворачиваетс на такой угол, что его передаточный коэфф щиепт становитс обратно нроиорциопальным величине модул .When the shaft rotates the trace of the system’s modular angle, which is proportional to the magnitude of the module, this snapping transformer turns to such an angle that its transfer coefficient becomes the same magnitude.

Во многих случа х можно обойтись и без эксцеитрика, св зыва вращающийс трансформатор обычной передачей со след щей системой модул , если использовать участок косинусной зависимости выходного сигнала ВТ, в той или иной стеиенн нрнближающейс к гиперболе, или профильный нотенциометр. Схема содержит: сиаусно-косинусиый вращающийс трансформатор 1, раЬотающии в режиме лостронтел вектора; исполнительный двигатель 2 след щей системы выработки аргумента; усилитель 3 след щей системы выработки аргумента; усилитель 4 след щей системы выраиотки модул ; элемент о автоматической регулировки добротности след щей системы выработки аргумеита, иаиример Ы; линейный вращающийс трансформатор Ь, в.1 ющийс элементом обратной св зи след щей системы выработки модул ; смещающий трансформатор 7 дл расщирени зоны линейности ЛБТ с 60 до исполнительный двигатель 6 след щей системы выработки модул ; кулачковый механизм У и схему W сравнени . Синусно-косинусный вращающийс трансформатор 1, работающий в режиме построител вектора, электрически св зан с устройством , выдающим напр жени , пропорциональные ортогональным составл ющим некоторого вектора. Синусна обмотка трансформатора 1 через элемент 5 автоматической регулировки добротности подключена к в.ходу усилител 3. Ьыход усилител .;; подсоединен к обмотке управлени двигател 2, который через редуктор св зан с ротором трансформатора 1. Сигнал с косинусной обмотки трансформатора 1 поступает в схему 10 сравнени с сигналом трансформатора 6. Разность напр жений с косинусной обмотки трансформатора 1 и с трансформатора о подаетс на вход усилител 4. Выход усилител 4 иодключен к обмотке управлени двигател 8, который механически св зан с ротором трансформатора 6 и через кулачковый механизм 9 с элементом 5 автоматической регулировки добротности . Усилитель 3 и двигатель 2 образуют след щую систему выработки аргумента, а трансформатор 6 со смещающим трансформатором /, усилитель 4 и двигатель 8 - след щую систему выработки модул . Устройство работает следующим образом. При подаче на векторный построитель напр жений Ux и С/у, иропорциональных составл ющим вектора, в векторном построителе индуктируетс магнитный ноток, величина которого определ етс по формуле Ф /(Ф YUI + U,(1) где Кф - учитывает коэффициент трансформации трансформатора 1 и св зь между размерност ми напр жени и магнитного потока. Направление магнитного нотока определ етс по формуле P :arctg-|:.(2) где /Си - учитывает св зь между размерност ми магнитного потока и напр жени ; а - угол поворота ротора векторного построител от нулевого положеФ - угол, определ ющий направление магнитного потока в векторном построителе . При малых ф-а формулу (3) можно переписать в виде /1 С„-Ф(ср-а),(4) Подставл в выражение (4) выражение (1) получим U, K, + Ul-(-a.).(5) Так как yfJ + y есть модуль вектора, передаточный коэффициент синусной обмотки векторного построител - 1 -к- .1.Л/ „„rz- „.ф,/62 + 2(6) (р - апр мо пропорционален величине измер емого модул . Напр жение с синусной обмотки векторного построител через элемент 5 автоматической регулировки добротности поступает на усилитель 3. С выхода усилител напр жение прикладываетс к обмотке управлени двигател 2. Двигатель 2 поворачивает ротор векторного построител до тех пор, пока напр жение , индуктируемое в синусной обмотке, не станет равным нулю, т. е. пока синусна обмотка не встанет в положение, перпендикул рное направлению магнитного потока Ф(). При этом в косинусной обмотке векторного построител , котора совпадает с направлением магнитного потока, индуктируетс напр жение и, + и1,(7) где Ят - коэффициент трансформации векторного построител . Разность напр жени С/2 и напр жени с трансформатора 6 подаетс на усилитель 4, выход которого подключен к обмотке управлени двигател 8. Двигатель 8 вращает ротор трансформатора 6 до тех пор, пока напр жение , снимаемое с него, не станет равным напр жению t/2. А так как св зь между выходным напр жением трансформатора 6 и углом поворота его вала линейна , вал поворачиваетс на угол, пропорциональный модулю вектора. Элемент 5 автоматической регулировки добротности св зан с двигателем 8 через эксцентрик, профиль которого рассчитан таким образом, что при повороте вала двигател на угол, пропорциональный модулю вектора , ротор трансформатора поворачиваетс на угол, обратно пропорциональный модулюIn many cases, it is possible to do without an eccentricity, connecting a rotating transformer with a conventional transmission with the module tracking system, if one uses the cosine dependence of the output signal of the BT, in one way or another, close to the hyperbola, or a profile notionimenter. The circuit contains: a siaus-cosine rotating transformer 1, operating in the Lostron vector mode; executive motor 2 of the tracking argument generation system; amplifier 3 of the tracking argument generation system; power amplifier 4 of the module tracking system; an element on the automatic adjustment of the quality factor of the follow-up system of making an argument, iaimer S; linear rotary transformer b, b.1. feedback element of the follow module generation system; a bias transformer 7 for extending an LBT linearity zone from 60 to an executive motor 6 of a tracking module generating system; cam mechanism Y and scheme W comparison. A sine-cosine rotary transformer 1 operating in the vector builder mode is electrically coupled to a device issuing voltages proportional to the orthogonal components of a certain vector. Sine winding of the transformer 1 through the element 5 of the automatic Q-control is connected to the input of the amplifier 3. Output of the amplifier. ;; connected to the motor control winding 2, which is connected via a gearbox to the rotor of the transformer 1. The signal from the cosine winding of transformer 1 is fed to circuit 10 compared to the signal of transformer 6. The voltage difference from the cosine winding of transformer 1 and from the transformer is fed to the input of amplifier 4 The output of amplifier 4 is connected to the winding of engine control 8, which is mechanically connected to the rotor of the transformer 6 and through the cam mechanism 9 to the element 5 of the automatic Q-switch. Amplifier 3 and motor 2 form the next argument generation system, and transformer 6 with a bias transformer /, amplifier 4 and motor 8 form the tracking system of the module generation. The device works as follows. When applied to the vector builder Ux and С / у, proportional to the vector components, a magnetic note is induced in the vector builder, the value of which is determined by the formula Ф / (Ф YUI + U, (1) where Кф - takes into account the transformation ratio of transformer 1 and the relationship between voltage and magnetic flux. The direction of the magnetic current is determined by the formula P: arctg- |:. (2) where / C - takes into account the relationship between the dimensions of the magnetic flux and voltage; and - the angle of rotation of the rotor vector builder of zero position - y the goal that determines the direction of the magnetic flux in the vector builder. For small functions, formula (3) can be rewritten as / 1 C „-F (cp-a), (4) Substituting expression (4) into expression (4), we obtain U, K, + Ul - (- a.). (5) Since yfJ + y is the modulus of the vector, the transfer coefficient of the sine winding of the vector builder is 1-1.5.L / „„ rz- „. Ф, / 62 + 2 (6) (p - apr is proportional to the magnitude of the measured module. The voltage from the sine winding of the vector builder through the element 5 of the automatic quality control goes to the amplifier 3. From the output of the amplifier, the voltage is It is applied to the winding of the motor control 2. The motor 2 rotates the rotor of the vector builder until the voltage induced in the sine winding becomes zero, i.e., the sinus winding rises to a position perpendicular to the direction of the magnetic flux F ( ). In this case, in the cosine winding of the vector builder, which coincides with the direction of the magnetic flux, a voltage is induced and, + u1, (7) where Yt is the transformation coefficient of the vector builder. The voltage difference C / 2 and the voltage from the transformer 6 is fed to the amplifier 4, the output of which is connected to the control winding of the engine 8. The motor 8 rotates the rotor of the transformer 6 until the voltage removed from it is equal to the voltage t / 2. And since the connection between the output voltage of the transformer 6 and the angle of rotation of its shaft is linear, the shaft rotates by an angle proportional to the magnitude of the vector. The automatic quality control element 5 is coupled to the engine 8 via an eccentric, whose profile is designed so that when the motor shaft is rotated by an angle proportional to the vector module, the transformer rotor is rotated by an angle inversely proportional to the module

l/ZJf+7 О или /f/2 + близко к нулю, так как при этом угол поворота должен стремитьс к бесконечности. Дл этих случаев профиль эксцентрика отклон етс от закона обратной пропорциональности.l / ZJf + 7 O or / f / 2 + is close to zero, since in this case the angle of rotation should tend to infinity. For these cases, the eccentric profile deviates from the inverse proportionality law.

Таким образом, при повороте вала двигател 8 на угол, пропорциональный / з ,Thus, when turning the engine shaft 8 at an angle proportional to / s,

у эле мента автоматической регулировки добротности передаточный коэффициент обратноThe automatic Q-factor element has a transfer ratio back to

пропорционален контуре след щей системы аргумента одно звено (синусна обмотка векторного построител ) имеет передаточный коэффициент, пропорциональный /U -}-Uy, другое звено элемент автоматической регулировки добротности - передаточный коэффициент, обратно пропорциональный к л + У других звеньев этого контура (усилитель 3, двигатель 2) передаточные коэффициенты не завис т . Следовательно, добротность этой след щей системы в определенном диапазоне изменени модул не зависит от его величины.proportional to the contour of the servo system of the argument, one link (sine winding of the vector builder) has a transfer coefficient proportional to / U -} - Uy, another link is an element of automatic quality control - a transfer coefficient that is inversely proportional to l + Other links of this circuit (amplifier 3, engine 2) gear ratios are not dependent. Consequently, the quality factor of this servo system in a certain range of modulus variation does not depend on its magnitude.

Предмет изобретени Subject invention

Электромеханическое устройство дл выработки модул и аргумента вектора, содержащее след щие системы выработки аргумента и модул , выполненные соответственно в виде синусно-косинусного вращающегос трансформатора и линейного вращающегос трансформатора , подключенных через соответствующиеAn electromechanical device for generating a module and a vector argument, containing tracking systems for generating an argument and a module, are made respectively in the form of a sine-cosine rotating transformer and a linear rotating transformer connected through the corresponding

усилители к исполнительным двигател м, роторы которых кинематически св заны соответственно с роторами вращающихс трансформаторов и шкалами аргумента и модул , отличающеес тем, что, с целью повышени точности работы устройства, оно содержит элемент автоматической регулировки добротности , например вращающийс трансформатор, механически св занный через эксцентриковый механизм с валом двигател след щей системы выработки модул , причем вход элемента автоматической регулировки добротности подключен к выходу синусно-косинусного трансформатора , а выход - к усилителю след щей системы выработки аргумента.amplifiers for actuating motors, the rotors of which are kinematically connected respectively to the rotors of rotary transformers and scales of argument and module, characterized in that, in order to improve the accuracy of the device, it contains an element of automatic quality control, for example, a rotating transformer mechanically connected via eccentric a mechanism with an engine shaft of a follow-up module generation system, the input of the automatic Q-factor control element being connected to the sine-cosine output transformer, and the output to the servo amplifier of the argument generation system.