SU416659A1 - - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к системам автоматического регулировани  и может быть применено при проектировании след щих приводов со сверхшироким диапазоном регулировани .

11звестек двухдвигательнын след ни1Й приР од , содержащий основную и опорную след 1ПИС системы, соединенные с объектом рег}лнровани  через соответствующий редуктор н ме хапическнн дифференциал, чувствительный элемент, выход которого через е мматор сгьчзан с вхол1,ом основной след щей системы, а входы - с выходом задатчика входных сигналов п выходом датчика угла выходного вала двухдвигательного след щего привода.

Вход опорной след щей системы и вход сумматора подсоединены к выходам источника наир жени . Исполнительный двигатель опорной след щей системы вращаетс  с посто нной наперед заданной скоростью.

Однако в известном устройстве при по влении разности в выходных напр жени х источпика напр жени , а также при любом отклонении пара.метров основной и онорной след щих систем от настроенных в нриводе возрастает статическа  ощибка, по вл юща с  на выходе чувствительного элемента. Кроме того, максимальна  скорость вращени  объекта регулировани , а следовательно, и диапазон регулировани  такого привода ограничеиы максимальной разностью скоростей вращени  двигателей основной и опорной след щих систем, приведенных к валу нагрузки.

В св зи с этим дл  получеии  одинаковых

лгаксимальпых скоростей вращени  нагрузки обоих знаков скорость вращени  двигател  опорной след п1ей системы выбирают примерно равной по.-швине его номинальной скорости врап1ени .

Предлагаемы : днухдвигательный след щий отличаетс  от известного тем, что он содержит тахогеператор на валу опорной след п ей системы, дифференциатор входного сигнала , определитель знака скорости изменеии 

входного сигнала, реле реверса с двум  переключающими контактами, первое реле уровн  с одним замыкающим и одним размыкающим контактами, второе реле уровн  с двум  переключаюнщми контактами, первый и второй

источники эталонного напр жени , при этом выход задатчика входных сигналов подсоединен через дифференциатор к. входам определител  зиака входного сигнала, первого и второго реле уровн , выход определител  знака

входного сигнала нодключен через замыкающий контакт первого реле уровн  к входу реле реверса, выход тахогснератора через размыкающий контакт первого реле уровн  подсоединен к входу сумматора, неподвижные размыкающие контакты второго реле уровн  св за11ы о выходом первого источника эталонных напр жений, . неподвижные замыкающие контакты - с выходом второго источника эталонных напр жений, подвижные контакты --с подвижными контактами реле уровн , неподвижные размыкающие и замЫК:ио1цие контакты которого соединены соответственно между собо н с входом опорной след щей системы.

Этим достигаетс  снижение с1атической онн-1бки привода и расширение его динамического диапазона.

На фиг. 1 представлена структурна  схема двухдвигательного след щего привода; на фиг. 2-принципиальна  электрическа  схема двух реле уровн , реле реверса н определител  ;знака скорости; на фиг. 3 - график, по сн ющий принцип работы устройства.

На чертежах и в тексте прин ты следующие буквенные обозначени : а - входной (унравл ющнй) сигнал двухдвигательного след щего нрнвода; «i - скорость изменени  входного сигнала; «2 - Выходиой угол двухдвигательного след щего привода; сооп - - скорость вращеии  вала двигател  опорной след щей (системы; сосл - скорость вращени  вала двигател  основной след щей системы; О -скорость вращени  выходного вала двухдвигательного след щего прнвода; (Ушп- - напр жение ннтапи  логического устройства; f/i - напр жение, пропорциональное скорости изменени  входного сигнала.

Двухдвнгательный след щий привод, состоит пз основной след щей системы 1, вкл10чаюн1;ей в себ  нсполпительный двигатель 2 н схему управлени  3, и опорной след ще; системы -1, включающей в себ  исполннтелып й двигатель 5 н схему управлени  6. Выходные валы исполнительных двигателей 2 и 5 через редукторы 7 и 8 с одииаковыми передаточными числами соедниепы с входами механического ди(Ь (тереицнала О, выходной ва.т котоюго ccxerusнсн с обьсктом )С1у.лир-овап11  10 н i датчика уг,та 11.

Вход основной след ней системы 1 ней последовательно с сумматором 12, внте:1Ы1ым элементом 13 и задатчпком ньк С1пч1алов Ы. чуг ствнтельно1о элСмента 13 соед -1нен с иыходом датчика уг .la П.

хиД опорной следи1цей снстемы -1 сссдннси с ыходом логического устройства 15, а 1 Ылодной вал ее--с 1 ходо: 1 тахогенсратора 16, служан1 .его ДоП  выработки сигнала, ронорцноliajibHoro скорости npaHteiHui двигател  п снС1емы 4 J1  вл кицегос  одним из уираи;1ЯК)щих сигналов д;г  основной Сстед идей систе .мы 1.

Логическое устройство состоит из дифференциатора 17, определител  18 знака скорости изменени  входного сигнала, реле уровн  19 с замыкаюгцнми 20 и размыкаюниши 21 контактами , реле уровн  22 с двум  нереключаюHUiMH коитактами 23, реле реверса 24- с двум  переключающими контактами 25, а чак че

двух источников эта.тонных напр жент-ni 26 и 27.

Диффереин,иатор 17 служит дл  нолуче1Н1  знака и CKOJJOCTH 1 змене1Н1  1ЧХ()дного сигнала и своим iixo;i.oM сисдннен с 1-1ыходом задагчака 14, а выходом - с входами ())елели1е,:|  :jiia lui 18 н реле у|)оин  1) н 22.

libixo;, О ||1еде.1нтел  18 через з.а.чплкаюнию ко1ггакты 20 реле уровн  19 соединен с 15Х()Дом ре.ле реверса 24.

Реле 19 служит д.п  соеднне1н-1  выхода определител  знака 18 с входом реле реверса 24, а также размыкани  ценн: выход тахогенератора 16 - вход сумматора 12 при превышении скоростью изменегн-1  входного сигнала «i, определенного уровн . Дл  это1-о его замыкающие контакты 20 вк.иочсны в цень: выход определител  18-вход реле реверса 24, а. размыкаюигие ко1ггакты 2 включены вьгходом тахогене)атора К) п входом сумматора 12.

Реле уровн  22 служит дл  изменени  1 еличнны скорости ираще1Н   шлходного вала опорной след н1еГ системы 4 в зависнмостн от ве .Н1ЧННЫ скорости излгенени  входного с1Пна.ла а 1г;).ме;1еннем величины нодводп.мого к ходу опорной сле;|. ш,ей систелпл -1 уирав, Я ОН1его J.aнp  l elIИЯ, выраба11)1ваемо1Ч) источника ми эталонных иан) )-;ен1-111 26 н 27. Rio неподвн; -:ные контакты 23 соедннеш  с вых)л,ом нгточ инка 2(J, ;i ()Д И1Ж11ые контак-|Ч)1 с 1, o;i

97

вижные к(У1Г1акты 2,ue .ie

Р(:.ле реверс; 24 слу/к1гг дл  нзменеи1   знака скорости в)ан1еин  выхо.:;ного вала онорiicjii след щей системы 4 в зависимости от знака скорости изменени  входного сигнала а;, когда уровеп) -лой скорости превысит опреде , еннук) величину, ,ел1немук 1 срабат1)11 а1ием реле уро1И1  (;).

Прллнцннпа-п па  -jjieKiiiiPiecKa cxe.la онрсде .чнтел  18, реме уровн  11) и 22 п pe.it: реверса 2-1 нредстав-лсна на фиг. 2.

Определитель знака скорости изменени  входного сигна.ла 18 выполнен на нол ризованно .м реле 28, замыкающие контакты 29 которого расноложены совместно с замыкающи контактами 20 реле уровн  19 в цени включени  элсктромагннтного реле 30, нред с:та15л 1ОН1;его собой реле реверса 24.

Реле уровн  19 н 22 нредставл ют собой т|)нггеры Шмнтта и )лНены - )еле уровн  19 на т занзисторах 31-34 с э.тектромагнитным реле 35 па выходе, а реле уровн  22 на транзисторах 36-39 с электро-магнитным реле -10. Уровень срабатывани  этих реле определ етс  нанр жепием стабилизации стабилитронов 41 н 42.

Контакты 20 н 21  вл ютс  контактами электромагнитного реле 35, контакты 23 - контакта .ми электромагнитного реле 40, а контакты 25 - - коптактамн электромагнитного реле 30.

Устройство работает следующим образом.

Исход  из принципа работы след щего привода , его выходиой вал с точностью до ощибки привода повтор ет команды, заключающиес  в выходном сигнале. Поэтому можно считать, что скорость вращени  выходного вала привода Q равна скорости изменени  входного сигнала «1.

При малых скорост х изменени  входного

сигнала |сс1| ;|й 1| изменение скорости движени  объекта регулировани  в зависимости от скорости вращени  выходного вала основной след щей системы 1 происходит но ир мой 43 (см. фиг. 3). При этом вход онорной след щей системы 4 через переключающие контакты 25 реле реверса 24 и переключающие контакты 23 реле уровн  22 соединен с входом источника 26 таким образом, что направление вращени  выходного вала опорной след щей системы 4 иротивополо}кно по знаку направлению вращени  выходного вала основной след щей системы 1.

Равенство скоростей вращени  нри отсутствии входного сигнала обеспечиваетс  тем, что на вход сумматора 12, выходной сигнал которого  вл етс  управл ющим дл  основной след щей системы 1, иостунает сигнал с выхода тахогенератора 16, строго соответствующий скорости вращени  выходного вала онорной след щей системы, благодар  чему статическа  ощибка нривода, обусловленна  разностью скоростей вращени  выходных валов основной и онорной след щих систем, уменьщаетс .

Величина выходного напр жени  источника 26 выбираетс  такой, чтобы обеспечить при включении этого наир жени  на вход опорной след щей системы 4 скорость вращени  ее выходного вала, равную половине но.минальной; а напр жение иетОЧника 27 обеспечивает при подаче его на вход опорной след щей системы максимальную скорость враиюии  ее выходного вала.

Допустим, что скорость изменени  входного сигнала ai имеет носто нный знак, который примем за положительный. При этом знаке «1 онределитсль 18 изменит положение своего выходного элемента, т. е. пол ризованное реле 28 замкиет свои ко1ггакты 29, подготавлива  тем самым цель включени  реле 30, т. е. реле реверса 24, ;к замыканию.

При повышении скорости из.менени  вхо/т.ного сигнала до величииы, больн ей Q// , реле урови  19 включает электромагнитное реле 35, которое измен ег положение своих контакт(Л1 20 в цени включени  реле 30 и копгактов 21. При это.м напр жение -Unnr оказываетс  HIHIложенным к реле 30, в результате чего его контакты 25 измен ют свое положение и к входу опорной след щей системы 4 оказываетс  приложенным напр жение того же источника 26, но обратной пол рности. В результате скорость вращеии  выходного вала опорной

след щей системы из).1ен ет свое направление, сохран   ту же величину.

О.1.новремепно контакты 21 отключают выход тахогеператора 16 от входа сумматора 12.

В результате произведенной кo r yтaции выходные валы основной и опорной след щих систем вращаютс  согласно, и скорость выходного прнвода определ етс  « таком режиме суммой скоростей вращеии  выходных вало1 СЛСДЯИ1ИХ систем 1 и 4. Изменение скорости

0 с . :г1) жени  объекта регулировани  при измененнн скоростн вала основной след щей системы происходит теперь до нр мой 44 (см. фиг. 3) от величины 3 ,до величины Q ,

При увеличении скорости изменени  входно5 го сигнала ai вьппе величины QH, в моме.гг a.---u/-f, реле уровн  22 измеи ет положение своих контактов 23, и к входу опорпой след Н1 ,ей системы оказываетс  подсоединенным

0 ) ;сточник 27. При этом скорость вращени  выходного вала опорной след щей системы 4 возрастает до максимальной. В этом случае скорость движени  объекта регулироваюш У при изменении скорости вращени  двигател  ос5 новной след ндей системы от нул  до максимальной будет измен тьс  по пр мой 45 (см. фиг. 3) от Q.. до О ,,,,,,..

Если скорость измеиени  входного воздействи  имеет отрннательный знак, то контакты 29 пол ризованного реле 28,  вл югцегос  определителем знака, не измен ют евоего положени , в результате чего контакты 25 реле реверса 24 с ростом скорости изменени  входного сигнала до любой величины остаютс  в исходном состо нии (см. фиг. П.

Таким образом, при любой ве.шчине -- о;, выходной вал онорной след н1ен системы 4 не измен ет нанравлени  своего вращеии .

|Й .

При Iccil

скорость вращени  вала

двигател  2 будет снижатьс , стаиов сь рав1оГ: нулю при QH

II мо.мент GCi -й , реле уровн  19 размыкает свои контакты 21, и двигатель 2 измеи ет направление евоего вращени . Изменение скорости вращени  нагрузки от до -й  будет происходить по пр мой 46 (см. фиг. 3), определ  сь не .разностью, а сум.мой скоростей вращени  двигателей 2 и 5.

В момеит ai , релеуровн 22 измен ет положение своих контактов 23, присоединнв при этом к входу опорной след щей спстемы 4 источник 27, в результате чего скорость двигател  5 стаиовитс  максимальпой, а скорость объекта регулпроваии  в зависимости от скорости дви1ател  2 измеи етс  но нр мой 47 (см. фиг. 3) от значени  -Qn.. до -  „д,.

Таким , .максима,Тона  скорость объекта регулировани , без логического устройства равна  О ,, с его нримененне:м может достичь значени  и  „а(,, равного сумме максим;и 1ьных CKopocTeii вращени  двигателе 2 и 5. приведенных к валу объекта рсгулирлуапи .

Двухдвигагельный след щий привод, содержа1д«й основиу)о и опорную след щие системы , соединенные с объектом регулировани  через соответствую:;,;- редуктор н механический диффере {циал, чувствительный элемент, выход которого через сумматор св зан с входом основной cлeд н eй системы, а входы -- с выходом задатчика входных сигналов и выходом датчика угла .выходного вала, о т л н ч ающийс  тем, что, с целью расширени  диапазона регулирование, привода и улгеныпепн  его статической ощибки привод содержп - тпхогенератор на валу опорной след п ей сметемы , дифференциатор входного сигнала, определитель знака скорости изменени  входного сигнала, реле реверса с двум  перекл;опа(и:,;:ми контактами, первое реле с одгнл.ч замыкающим и одним ,м чоггактами , второе реле уровн  с перек.лю ;- ющнми контактали, нервыи и второй источники эталонного напр жени , нри этолг выход задатчика входных сигналов нодсоединен через дифференциатор к входам определител  Знака входного сигнала, первого и второго реле уровп , выход определител  знака входн)го сигнала подключен через замыкающий контакт первого реле уровн  к входу реле реверса , выход тахогеператора через размыкающий контакт первого реле уровн  подсоединен к входу еумматора, нрподвижкые размыкающие контакты второго реле уповн  св зан.ь с выходом первого источника эталон гых напр жений , неподвижные замыкающие контакты--с выходом второго источника эталонных Hanpsжений , подвижные контакты -- е подвижными контактами реле уровн , неподвижные размыкающие и замыкаюн1,ие контакты которог-;; соединены соответственно между собой и входом от:орнон слс.л щсй снстемы.

L

Ф-ие г

сл нрм С/ .CJ)