SU494725A1 - След ща система - Google Patents

Description

дуктор (в общем случае) св зан с исполнительнььм механизмом 12, включающим в себ  датчик регулируемой величины (главна  обратна  св зь на чертеже иоказана пунктиром ). На валу ШД 11 установлен импульсный датчик шагов 13. Вторые входы элементов «И 6 и 7 подключены к выходу элемента «ИЛИ 14, один вход которого соединен с выходом датчика шагов 13, второй - с выходом линии задержки 15, а третий - с входом этой линии задержки, к которому через ключ

16и формирователь импульса 17 подключен выход усилител  2 и один из входов триггера 18, второй вход которого соединен с первым входом элемента «ИЛИ 14.

Формирователь импульса 17 представл ет собой мультивибратор с регулируемой временной задержкой на выдачу импульса, регулируемой сигналом рассогласовани , который подаетс  на вход формировател  17 через ключ 16. Период замыкани  ключа 16 задаетс  триггером 18.

Устройство работает следующим образом.

При сигнале рассогласовани , превышающем значение зоны нечувствительности порогового устройства 3 на одном из выходов носледнего в зависимости от знака рассогласовани  по вл етс  потенпиал, который подаетс  на соответствующий элемент «И 6 (или 7) и дифференцирующую цепь «5 (или 4). В итого через элемент «ИЛИ 8 (или 9) на вход «вперед 19 (или «назад 20) коммутатора 10 ноступает импульс (например, импульс 1), как показано на фиг. 2 при работе двигател  «вперед, обмотки двигател  11 переключаютс , ротор попадает в ускор ющее поле (характеристика синхронизирующего момента а на фиг. 2) и начинает двигатьс  к новой точке устойчивого равновеси . В момент времени, соответствующий отработке ротором ШД половины шага, датчик шагов 13 вырабатывает импульс, который через элементы 14, 7 и 9, или 14, 6 и 8 поступает на переключение обмоток статора ШД в положение, соответствующее торможению ротора (фиг. 2 импульс П и характеристика d. Одновременно импульс с датчика шагов 13 поступает на один из входов триггера 18, который срабатывает и устанавливаетс  в положение, соответствующее включенному состо нию ключа 16. Сигнал рассогласовани  х подаетс  на вход формировател  17. Через врем , определ емое величиной сигнала рассогласовани , на выходе формировател  17 по вл етс  импульс. Временна  задержка импульса с формировател 

17определ ет длительность торможени  ротора ШД. Врем  торможени  ротора обратно пропорционально величине рассогласовани .

Импульс с выхода формировател  17 поступает на второй вход триггера 18, перебрасывает его, и ключ 16 размыкаетс . Тем самым на одном шаге двигател  обеспечиваетс  выдача только одного импульса с формировател  17. Одновременно с этим сигнал с формировател  17 приходит как непосредственно,

так и через линию задержки 15 на элемент «ИЛИ 14. Длительность задержки линии 15 выбрана на много меньшей минимального периода рабочей частоты двигател . Таким образом , на коммутатор поступают два импульса , следующие один за другим, что сдвигает угловую характеристику синхронизирующего момента на два такта (фиг. 2 импульсы П1, IV и крива  в). В итоге ротор попадает в ускор ющее поле, благодар  чему отрабатываетс  до конца первый шаг, и начинаетс  отработка второго шага. В момент отработки половины второго шага очередной импульс, возникающий на датчике 13, формирует серию из трех импульсов (фиг. 2 импульсы V, VI и VII), обеспечивающих торможение ротора и дальнейший его разгон. Иа последующих шагах система работает аналогично.

Врем  подтормаживани  на шаге определ етс  величиной рассогласовани . Если задающее воздействие измен етс  с посто нной скоростью , то система, име  главную отрицательную обратную св зь, производит отработку входного воздействи  с той же установившейс  скоростью. При уменьшении скорости входного сигнала врем  торможени  увеличиваетс , и скорость двигател  снижаетс . При увеличении скорости входного сигнала рассогласование увеличиваетс  и врем  торможени  соответственно уменьшаетс .

При значительных рассогласовани х врем  торможени  двигател  уменьшаетс  практически до нул  и двигатель переходит в режим бесконтактной машины посто нного тока, т. е. вращаетс  с максимальной рабочей частотой, а прохоледение пачки из трех импульсов по каналу коммутатора «назад соответствует прохождению одного импульса по каналу «вперед.

В конечном итоге скорость определ етс  как функци  энергии, пропорциональной разности площадей, ограниченных кривой синхронизирующего момента дл  разгона и торможени  (фиг. 2,а). При этом диапазон скорости вращени  двигател  измен етс  в широких пределах , а именно, начина  от сверхнизких частот, когда площади, определ ющие разгона и торможени , мало отличаютс  одна от другой, и конча  максимальной рабочей скоростью двигател , когда энерги  торможени  практически равна нулю.

Если сигнал рассогласовани  очень мал, то двигатель работает в режиме единичных шагов , и управл ющие импульсы поступают только от дифференциаторов 4 и 5.

Благодар  подтормаживанию на каждом шате путем смещени  синхронизирующего момеита при определенных положени х ротора разностна  энерги , вводима  в систему шагового привода, расходуетс  на полезную работу , не создава  при этом избытка энергии, характерного дл  разомкнутых систем, и идущего на колебательные движени  ротора, что

особенно опасно на резонансных частотах, так как может нривести к нел елательным автоколебани м в системе.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   След ща  система, содержаща  последовательно соединенные устройство сравнени , усилитель, пороговое устройство, первый выход которого через первый дифференциатор и элемент «И, а второй выход через вторые дифференциатор и элемент «И соединены с соответствующими входами коммутатора, соединенного с обмотками шагового двигател , механически соединенного с датчиком шагов и

   через исполнительный механизм с устройством сравнени , ключ, триггер и линию задержки, отличающа с  тем, что, с целью повышени  плавности регулировани , система содержит формирователь импульса и элемент «ИЛИ, первый вход которого соединен со входом триггера и выходом датчика ша-гов, второй - с другим входом триггера, входом линии задержки и с выходом формировател 

   импульсов, вход которого подключен к выходу усилител  через ключ, управл ющий вход которого соединен с выходом триггера, выход линии задержки соединен с третьим входом элемента «ИЛИ, выход которого соединен с

   другими входами элементов «И.

   / ,ГЛ Л

   г -р

   I

   ШПУ YJVU Y11I а X XI XIIXJ и

   Оси пространственного полотне ни  импульсов дйтчина и/агов

   fui 2