SU866678A1 - Двухдвигательный электропривод с механическим дифференциалом - Google Patents

Description

(54) ДВУХДВИГАТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД С МЕХАНИЧЕСКИМ ДИФФЕРЕНЦИАЛОМ

I

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в испытательных машинах, тарировочных центрифугах, металлорежущих станках, где требуетс  широкий диапазон регулир овани  скорости и высока  точность ее стабилизации.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению  вл етс  двухдвигательный электропривод с механическим дифференциалом, содержащий два канала стабилизации скорости, каждый из которых состоит из последовательно соединенных делител  частоты, аста тического регул тора скорости, двигател , частотного датчика обратной св зи, валы двигателей соединены с входными валами дифференциала, выходной вал которого соединен с нагрузкой D3«

Недостатками известного электропривода  вл ютс  невысока  дл  некоторых точных меха шзмов равномерность вращени  выходного вала и возникающие из-sj. этого биени  из-за кинематической погрешности, механической упругости, нестабильности момента трени  и т,д.

Цель изобретени  - повышение надежности . работы электропривода.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство введены дополнительный двигатель, дифференциальный частотный датчик, третий делитель

10 частоты, блок фазового сравнени  частот и третий астатический регул тор, один из входов которого соединен с выходом делител  частоты одного стабилизации скорости, а выход - с

ts дополнительными двигателем, вал которого соединен с выходом дифференциального частотного датчика, один выход .дифференциального частотного датчика подключен к второму входу третьего

20 астатического регул тора, а второй к одному КЗ входов блока фазового сравнени  частот, второй вход которого подклйчен к выходу третьего делител  частоты, а выход - к входу делител  частоты другого канала стабилизации скорости, вход третьего де лител  частоты подключен к выходу кварцевого генератора. На фиг. 1 приведена блок-схема электропривода; на фиг. 2 - конструкци  дифференциального частотного датчика; на фиг. 3 - схема блока определени  сближени  импульсов; на фиг. 4 - схема многотактового логического блока. Электропривод содержит кварцевь генератор 1, выход которого соединен с делителем 2 частоты и ДВУМЯ идентичными каналами 3 и 4 стабилизации скорости, каждый из которых состоит из последовательно соединенных делител  5 частоты астатического регул  тора 6 скорости; электродвигател  7 и частотного датчика 8 скорости. Выходы частотных датчиков соедине ны с входами астатических регул торов своего канала. Валы обоих двигателей соединены с механическим дифференциалом 9, выходной вал которого соединен с редуктором 10, выходной . вал которого в свою очередь соединен с нагрузкой 1 и дифференциальными частотными датчиками 12 Датчик 12 состоит из подвижного статора 13, не подвижного статора 14 и ротора 15. Выход статора 13 соединен с одним . входом блока 16 .фазового сравнени  частот. С подвижным ротором 15 соеди нен вал электродвигател  I7, управ- л емого астатическим регул тором 18 скорости, один вход которого соединен с выходом делител  5 частоты канала 4, а второй вход - с выходом не подвижного статора 14. В пазы статоров 13 и 14 уложены обмотки 19 и 20 i Блок 16 фазового сравнени  частот состоит из последовательно соединенных блока 21 определени  сближени  импульсов на временной интервал Т и многотактного логического блока 22 Блок 21 состоит из последовательно соединенных одновибратора 23, формировател  24 задних фронтов, схемы 25 И, причем вход одновибратора 23 .соединен с подвижным статором 13, по . ледовательно соединенных одновибратора 26, формировател  27 задних фронтов, схемы 28 И, причем вход одновибратора 26 соединен с выходом де лител  2 частоты, одновибраторов 29 и 30, входы которых соединены соотве ственно с одновибраторами 23 и 26, а выходы - с схемой 31 И, с которой последовательно соединены одновибратор 32 и формирователь 33. Схемы 28 и 25 И соединены между собой и с входом форйировател  33. Выходы скем 28 и 25 И соединены соответственно с лини ми 34 и 35 задержки Многотактного логического .блока (фиг. 4), выходы которых соединены с входами триггера 36 и со схемами 37 и 38 И, выходы которых соединены с триггером 39, Входы линий 34 и 35 задержки соединены со схемой 40 ИЛИ, выход которой соединен с одним входом триггера 41, с другим входом которого соединен вшсод формировател  33. Электропривод работает следующим образом. При отработке приводом задающего воздействи , измен кщегос  с посто нной скоростью, котора  задаетс  соответствующей з становкой в делителе 5 частоты канала 3, двигатель 7 канала 4 вращаетс  с посто нной опорной скоростью. Средн   скорость вращени  выходного вала редуктора определ етс  выражением ou -ujjj. ТГ скорость первого .двигател ; vi(j- скорость второго двигател ; i - передаточный коэ4х} ициент редуктора . При зтом ч стоил с выходов частотиых датчиков 8 скорости каналов 3 и 4 соответственно равны Zs , л «Vl4 4515Г 2F где z ZA. число импульсов, вьщаваЧ Ч емых датчиками за один оборот (число меток на датчик(, как правило 2 24;. скорости двигателей и Шд. налов 3 и 4 (в формуле U соответственно cttjH . В установившемс  режиме, благодар  астатическому способу регулировани  скоростей, задающие частоты fgj и fj делителей 5 каналов 3 и 4 и частоты датчиков 8 в среднем равны между собой, т.е. f59 Й ; f34 44 ) Частота с выхода подвижного ста-, тора 13 дифференциального частотного датчика 12 при неподвижном роторе 15 согласно выражений () и (2) определ етс  о „I , - . . (4) IJT ИТ-з где Q скорость вьгходного вала ре дуктора 0; z. - число импульсов, Выдаваемы за один оборот подвижньгм с тором 13 при неподвижном р торе 15. . Число зубцов датчика 12 выбирает из услови  1 2. При этом согласно выражению (4) 13 - 4-г 44Ротор 15 датчика 12 вращаетс  дви гателем 17, управл емым асдратическим регул тором 18, с такой скоростью, что при ( -О, f,- f4.4 и в таком направлении, что частоты f и при складываютс . Следовательно « V iV f4S-f44 f44 Uv (5) Эталонной частотой дл  астатического регул тора служит частота с выхода делител  5 частоты канала 4. качестве сигнала обратной св зи используетс  частота с неподвижного статора 14. Если двигатели 7 каналов 3 и 4 вр щаютс  равномерно, а дифференциал 9 и редуктор 10 передают вращение без погрешностей, то согласно выражени (4) и (5) частота с подвижного стато 13 равна частоте делител  5 канала т.е. . - э V /1Ъ - 5 faОтклонение частоты сигнала с под вижного статора 13 от частоты сигна ла с делител  5 канала 3 пропорционально отклонению скорости выходного вала от заданного значени . Дп  вы влени  эгого отклонени  используетс  блок 16 фазового сравнени  частот. Выходным сигналом блока 6 зового сравнени  частот производитс  изменение коэффициента делени  дел 1тел  5 канала 3, в результате ч го измен ютс  частота на выходе, и соответственно, скорость двигател  канала 3 таким образом, чтобы ликвидировать фазовое рассогласование между частотами fg и f . Дл  того, чтобы значение эталонного сигнала дл  контура стабилизации равномерности вращени  оставалось неизменным, используетс  дополнительный делитель 2 частоты, ко эффициент делени  которого равен коэффициенту делени  делител  5 при отсутствии упра- л ющего сигнала блока 16, Следовательно, контур, состо щий из элементов 2, 16, 12, 17-и 18, обеспечивает астатическую стабилизацию равномерности вращени  выходного вала электропривода. В зависимости от алгоритма работы блока 16 регулирование равномерности вращени  выходного вала осуществл етс  по релейному или пропортщональному законам. Блок 16 фазового сравнени  частот работающий по релейному принципу, представлен на фиг. 3 и 4 и работает следуюиц1м образом. В случае прихода импульсов частот fgj и f с интервалом f- и менее эти импульсы, расширенные до длительности одновибраторами 29 и 30, через блок 31 И запускает одновибратор 32, который выдает импульсы запрета длительностью , на ключи 25 и 28 И При этом импульсы частот f , сдвинутые .на i i cuoMQ- щью одновибраторов 23 и 26 и формирователей заднего фронта 24 и 27 пройдут через ключи, а формирователь 33 выдает импульс частоты сближени  fс.. Когда временной интервал между -1мпу;,ьсами частот и f больше чемi, , эти импульсы приход т на выходы с задершсой на 25с« Импульсы с выходоь элементов 25, 33 и 28 блока 21 определени  сближе1ш  импульсов поступают на многотактный логический блок 22, Блок 22 работает следующим образом . При чередовашш импульсов частот 91 la вьпсодьат сигналы не измен ютс . Переключение триггера 38, с выходов которого снимаютс  пот.енциапьные сигналы на разгон и торможение происходит с приходом подр д двух импульсов частоты 2 и -гэ °° ветствует измене шю знака фазового рассогласовани  этих частот. С приходом подр д двух импульсов частоты fgj блок 16 выдает сигнал на разгон (триггер 39 переключаетс  в единичное состо ние) , ас приходом подр д двух импульсов частоты f блок 16 выдает сигнал на торможение (триггер 35 переключаетс  в нулевое состо ние). Триггер 41 находитс  в этих случа х в единичном состо нии. С приходом им- пульса частоты fc с блока 16 снимаетс  сигнал нулевого рассогласовани  (триггер 41 переключаетс  в ну левое состо ние).

Таким образом, изобретение обеспечивает широкий диапазон регулирова ни  скорости и высокую равномерность вращени .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Двухдвигательный электропривод с механическим дифференциалом, содержащий два канала стабилизации скорости , ка щый из которьпс из последовательно соединенных делител  частоты, астатического регул тора скорости, двигател , частотного датчика обратной св зи, валы двигателей соедин ют с входными валами дифференциал а, выходной вал которого соединен с нагрузкой, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности, в него введены дополнительный двигатель, дифференциальный частотный датчик, третий делитель частоты, блок фазового срав нени  частот и третий астатический

   666788

   регул тор, один из входов которого соединен с выходом делител  частоты одного канала стабилизации скорости, а выход - с дополнительным двига} телем, вал которого соединен с входом да{фференциального частотного датчика , один выход дифференциального частотного датчика подключен к второму входу третьего астатического регул тора, а второй - к одному из входов блока фазового сравнени  частот, второй вход которого подключен к выходу третьего делител  частоты, а выход - к входу делител  частоты другого канала стабилизации скорости, вход третьего делител  частоты подключен к выходу кварцевого генератора.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   . Двухдвигате 1ьный электропривод с механическим дифференциалом. -Отчет о научно-исследовательской работе Ивановского энергетического института , Иваново, 1972.

   Г™1

   ft

   «

   ;а

   и.

   f

   55

   е

   Н-1

   /

   -5

   Я.

   : $$SS$

   ч.

   W

   Фиг,.1

   п

   УГ

   ГГ

   Ув

   Фмг.4