SU572758A1

SU572758A1 - Device for regulating rotation angle of electric motor shaft

Info

Publication number: SU572758A1
Application number: SU7502174085A
Authority: SU
Inventors: Василий Григорьевич Бибик; Виктор Иванович Марцинюк
Original assignee: Предприятие П/Я В-8117
Priority date: 1975-09-22
Filing date: 1975-09-22
Publication date: 1977-09-15

Description

1one

Изобретение относитс к автоматике и может быть использовано в автоматических след щих системах при управлении по углу поворота вала электродвигател .The invention relates to automation and can be used in automatic follow-up systems when controlling the angle of rotation of an electric motor shaft.

Известны устройства дл управлени углом поворота вала электродвигател , содержащие электродвигатель, соединенный через редуктор с датчиком угла, выход которого соединен с датчиком рассогласовани , выход которого подключен к входной обмотке согласующего трансформатора, выходна обмотка которого имеет среднюю точку и подключена ко входам обмотки управлени электродвигателем через усилитель мощности 1. Однако оно имеет сложную схему. Наиболее близким к изобретению техническим решением вл етс устройство , содержащее электродвигатель, соединенный через редуктор с датчиком угла, выход которого подключен ко входу датчика рассогласовани и демодул тора, выход которого через пороговые элементы подключен к одним входам триггеров управлени , выходы которых подключены к входам элемента ИЛИ, выход датчика рассогласовани подключен к входам ключей и входной обмотке согласующего трансформатора, выходна обмотка которого и ее средн точка через усилитель мощности подключены к соединенным между собой общей точкой обмоткам управлени элекгоодвигателем , выходы ключей соединены с Devices are known for controlling the angle of rotation of an electric motor shaft, comprising an electric motor connected via a reducer to an angle sensor whose output is connected to a error sensor whose output is connected to the input winding of a matching transformer whose output winding has a midpoint and is connected to the windings of the motor control via an amplifier power 1. However, it has a complex scheme. The closest technical solution to the invention is a device containing an electric motor connected through a reducer to an angle sensor, the output of which is connected to the input of the error sensor and a demodulator, the output of which through threshold elements is connected to one control trigger inputs, the outputs of which are connected to the element inputs OR , the output of the error sensor is connected to the inputs of the keys and the input winding of the matching transformer, the output winding of which and its middle point through the power amplifier under connected to a common point of the motor control windings interconnected; the outputs of the keys are connected to

другими входами триггеров управлени 2. Это известное устройство характеризуетс невысоким быстродействием, вызванным тем, что в момент ограничени угла поворота вала электродвигател происходит полное занира ние Зсилител мощности, а возможности тор можени ограничены применением механиче ских упоров дл торможени .other inputs of control triggers 2. This known device is characterized by low speed, due to the fact that at the moment of limiting the angle of rotation of the motor shaft a complete power downshift occurs, and the braking capabilities are limited by the use of mechanical stops for braking.

Целью изобретени вл етс повышение быстродействи . В описываемом устройстве это достигаетс тем, что в него введены дифференцирующее звено, дополнительные ключи н дополнительный пороговый элемент, выход которого соединен с одними управл ющими входами дополнительных ключей, выходы которых подключены к средней точке согласующего трансформатора, выход элемента ИЛИ подключен к другому управл ющему входу первого дополнительного ключа и к последовательно соединенным между собой дифференцирующему звену и дополнительному пороговому элементу, а обща точка обмоток управлени электродвигателем подключена к другому входу второго дополнительного ключа.The aim of the invention is to increase speed. In the described device, this is achieved by introducing a differentiating element, additional keys and an additional threshold element, the output of which is connected to one control inputs of additional keys, whose outputs are connected to the midpoint of the matching transformer, the output element OR is connected to another control input of the first additional key and to the successively connected differentiating element and the additional threshold element, and the common point of the control windings the electrode The motor is connected to another input of the second additional key.

На чертеже представлена структурна схема описываемого устройства.The drawing shows a block diagram of the described device.

Электродвигатель 1 соединен через редЗктор 2 с датчиком 3 згла, выход которого подключен к входу датчика 4 рассогласовани , включающего предварительный усилитель 5, иThe electric motor 1 is connected via a reducer 2 to a sensor 3, the output of which is connected to the input of the error sensor 4, including the preamplifier 5, and

входу демодул тора 6, выход которого череа пороговые элементы 7 и 8 подключен к одним входам триггеров 9 и 10 управлени , выходы которых подключены к входам элемента ИЛИ И. Выход датчика 4 рассогласовани подключен к входам ключей 12 и 13 и входной обмотке 14 согласующего трансформатора, выходна обмотка 15 которого и ее средн точка 16 через усилитель 17 мощности подключены к соединенным между собой общей точкой 18 обмоткам 19 и 20 управлени электродвигателем 1. Выходы ключей 12 и 13 подключены к другим входам триггеров 9 и 10 управлени , выход элемента ИЛИ 11 подключен к входу первого дополнительного ключа 21 и дифференцирующего звена 22, соединенного с входом дополнительного порогового элемента 23, выход которого подключен к одним входам дополнительных ключей 21 и 24, выходы которых соединены со средней точкой 16 согласующего трансформатора, а обща точка 18 обмоток управлени электродвигателем подключена к другому входу второго дополнительного ключа 24.the input of the demodulator 6, the output of which through the threshold elements 7 and 8 is connected to the same inputs of the control trigger 9 and 10, the outputs of which are connected to the inputs of the OR element I. The output of the error sensor 4 is connected to the inputs of the keys 12 and 13 and the input winding 14 of the matching transformer the output winding 15 of which and its midpoint 16 through the power amplifier 17 are connected to interconnected common point 18 windings 19 and 20 of motor control 1. The outputs of keys 12 and 13 are connected to other inputs of control flip-flops 9 and 10, the element output OR 11 is connected to the input of the first additional key 21 and differentiating element 22 connected to the input of an additional threshold element 23, the output of which is connected to one input of additional keys 21 and 24 whose outputs are connected to the middle point 16 of the matching transformer, and the common point 18 of the control windings the electric motor is connected to another input of the second additional key 24.

В исходном состо нии ключ 24 - закрыт, а ключ 21 - открыт, и так как сигнал на выходе элемента ИЛИ 11 отсутствует, усилитель 17 работает в линейном режиме, обеспечива регулирование скорости электродвигател 1. Режим ограничени формируетс по переменному напр жению, пропорциональному углу поворота вала, которое с датчика 3 угла поступает на вход демодул тора 6.In the initial state, the key 24 is closed and the key 21 is open, and since the signal at the output of the element OR 11 is absent, the amplifier 17 operates in a linear mode, providing the speed control of the electric motor 1. The limiting mode is formed by a variable voltage proportional to the angle of rotation shaft, which from the angle sensor 3 is fed to the input of the demodulator 6.

При выходном напр жении демодул тора 6, превыщающем напр жение срабатывани пороговых элементов 7 и 8, срабатывает один из них и снимает сигнал запрета на срабатывание соответствующего триггера 9 или 10. После этого знак выходного напр жени триггера управлени мен етс на противопололсный, так как он срабатывает от выходного сигнала предварительного усилител 5, ирошедщего через попеременно открывающиес ключи 12 и 13. Сработав, триггер 9 или 10 через элемент ИЛИ 11 выдает сигнал ограничени на входы ключа 21 и дифференцирующего звена 22. Продифференцированный сигнал через пороговый элемент 23, уровень срабатывани которого определ ет длительность импульса на его выходе, поступает иа управл ющие входы ключей 21 и 24. Ключ 21 закрываетс , а ключ 24 открываетс . При этом, через ключ 24 в усилитель 17 мощности поступает напр жение, полностью открывающее выходные транзисторы усилител мощности, и электродвигатель 1 включаетс в релсим динамического торможени .When the output voltage of the demodulator 6 exceeds the actuation voltage of the threshold elements 7 and 8, one of them operates and removes the prohibition signal to trigger the corresponding trigger 9 or 10. After that, the sign of the output control trigger voltage changes to pole width. triggered from the output signal of the preamplifier 5, succeeding through alternately opening keys 12 and 13. When triggered, flip-flop 9 or 10 through the OR 11 element outputs a signal to limit the inputs of the key 21 and the differentiator 22. The differentiated signal through the threshold element 23, the trigger level of which determines the duration of the pulse at its output, enters the control inputs of the keys 21 and 24. The key 21 closes and the key 24 opens. In this case, through the switch 24, a voltage is supplied to the power amplifier 17, which fully opens the output transistors of the power amplifier, and the electric motor 1 is switched on in dynamic braking.

Параметры дифференцирующего звена и уровень срабатывани пороговых элементов выбирают из услови существовани импульса на выходе порогового элемента 23 в течение времени, необходимого дл полной остановки электродвигател 1.The parameters of the differentiating link and the trigger level of the threshold elements are selected from the condition of the existence of a pulse at the output of the threshold element 23 for the time required for the motor 1 to stop completely.

После исчезновени импульса ключ 21 открываетс , а ключ 24 закрываетс , и выходной сигнал триггеров 9 или 10 через элемент ИЛИ И и ключ 21 полностью или частично заиирает усилитель 17 мощности.After the pulse disappears, the key 21 opens, and the key 24 closes, and the output signal of the flip-flops 9 or 10 through the element OR AND and the key 21 completely or partially brightens the power amplifier 17.

При изменении фазы напр жени на выходе предварительного усилител , что соответствует уменьщению управл ющего сигнала аWhen the voltage phase changes at the output of the preamplifier, which corresponds to a decrease in the control signal a

(0 сработавщий триггер управлени возвращаетс в исходное положение. Электродвигатель начинает вращатьс . Когда нанр жение с датчика 3 угла становитс ниже порога срабатывани , на выходе порогового элемента 7 или 8 по вл етс сигнал, запрещающий срабатывание триггера 9 или 10 управлени .(0 triggered control returns to its original position. The motor starts to rotate. When the pattern from the angle sensor 3 becomes below the trigger threshold, the output of the threshold element 7 or 8 is a signal that prohibits the trigger of control 9 or 10.

В момент ограничени пороговым элементом 23 и дифференцируюш,им звеном 22 через один из ключей формируетс сигнал в виде импульса , обеспечивающий динамическое торможениеAt the moment of limiting by the threshold element 23 and differentiating, by its link 22 a signal in the form of a pulse is formed through one of the keys, which provides dynamic braking

двигател до полной его остановки. Это приводит к минимальным времени и углу новорота двигател в момент ограничени .engine to a complete stop. This results in minimal time and engine angle at the time of limitation.

Claims

1. Starodub K. Ya. And others. Synchronous transmissions and tracking systems. 1971, p. 245-247.

2. Copyright certificate № 446025. class. G 05B 11/14, 1974.