SU974534A1 - Сервопривод регистрирующего прибора - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в производстве светолучевых осциллографов ,, а также самопишущих и других регистрирующих приборов, требук цих перемещени  носител  записи в широком диапазоне скоростей.

Известен электропривод посто нного тока, содержащий бесколлекторный двигатель со встроенным датчиком положени  статора относительно ротора , стабилизированный по скорости амплитудным или частотным сигналом обратной св зи от тахогенвратора, механически св занного с валом двигател , который обеспечивает ступенчато-плавное регулирование скорости перемещени  фотоленты в диапазоне 1:100 11.

Недостаток этого устройства - сравнительно узкий диапазон изменени  скорости перемещени  фотоленты прк относительной сложности конструктивно-схемной реализации, св занной, в частности, с использованием специального исполнительного двигател  и широтно-импульсной модул ции напр жени , питающего цепь  кор .

Наиболее близки{| к предлагаемому  вл етс  сервопривод регистрируквдего

прибора, преимущественно светолучевого осциллографа, содержащий двигатель посто нного тока, таходатчик, механически св закньШ с валом двигател , источник силового питани  ц«пи  кор  двигател  с вьтр мителем и транзисторньм кгаччом на выходе, опорный источник посто нного тока с блоком дл  изменени  его выходного на10 пр жени  и тока, интегрирующий усилитель , вход которого одновременно подключен к выходу упом нутого блока и через резистивную цепь - к таходатчику , а выход - к цепи управлени 

15 транзисторного ключа С23.

Однако известный сервопривод не обеспечивает достаточной нешежности в ttmpoKOM диапазоне изменени  скоростей вращени  двигател . Это св зано

20 со значительной мощностью, рассеиваемой на транзисторном ключе, установленном на выходе источника силового питани  цепи  кор  двигател . Напр г жение этого источника соответствует ; номинальной скорости враиени  двигател , причем величина упом нутой моиности резко возрастает на малых скорост х , когда длительность иепрврывной работы сервопривода также воэрас30

тает. Так, при уменьшении скорости двигател  в ЮОО и более раз относи тельно номинальной мощность, непоссрелственно потребл ема  двигателеп уменьшаетс  в 10 и более раз, а мощ ность, рассеиваема  на транзисторном ключе, соответственно возрастает, до стига  величины 90% и более от номинальной мощности двигател . В результате возникающего перегре ва увеличиваетс  веро тность отказа транзисторного ключа, особенно в услови х длительной непрерывной 15аботы с переменной нагрузкой, что не позво л ет обеспечит } высокую надежность сервопривода в широком диапазоне изменени  скоростей. Веро тность выхода из стро  транзисторного ключи также возрастает, если один и тот же привод используетс  как дл  перемеадени  фотоленты, так и дл  ее подмот ки. Цель изобретени  - повышение надежности сервопривода в широком диапазоне изменени  Скоростей вращени  двигател  путем уменьшени  рассеиваемой мощности на транзисторном ключе. Поставленна  цель достигаетс  тем что источник силового питани  дополнительно снабжен коммутатором и индуктивным делителем напр жени , выхо которого через коммутатор подключен ко входу выпр мител , а коммутатор соединен с блоком дл  изменени  выходного напр жени  и тока опорного источника. На чертеже показана функциональна  блок-схема сервопривода. Сервопривод содержит электродвигатель 1, таходатчик 2, механически св занный с залсм электродвигател , источник 3 силового питани  цепи  кор  двигател  1 с вьтр мителем 4 и транзисторным ключом 5 на выходе, опоршлй источник 6с блоком 7 дл  изменени  его выходного напр жени  и тока, интегрирующий усилитель 8, вход которого одновременно подключен к выходу блока 7 и через резистивную цепь 9 - к таходатчику 2, а выход - к цепи управлени  транзисто ного ключа 5. Кроме того, источник содержит коммутатор 10 и индуктивны делитель 11, выход.которого через коммутатор 10 подключен ко входу вы пр мител  4, а коммутатор 10 соединен с блоком 7. Вторичные обмотки делител  11 подключены через переклю чатели 12 и 13 коммутатора 10 к вхо ду выпр мител  4. Блок 7 содержит делители 14, is и переключатели 16 и 17, причем контакты переключателе 16 и 17 сблокированы с переключател ми 18 и 19, вход щими в состав комму татора 10. Сервопривод работает следующим о разом. В исходном положении (сеть пере;Менного . тока отключена) контакты переключателей наход тс  в положении, показанном начертеже и соответствующем минимальйой скорости вра1цени  двигател  1. В момент пуска двигател  (сеть переменного тока подключена) опорное напр жение, снимаемое с нижнего по схеме резистора делител  14, через контакт переключател  17 поступает на инвертирующий вход усилител  8 |И далее - на вход транзисторного ключа 5, который полностью открываетс , и на  корь двигател  1подаетс  практически все напр жение, сниМа .емоё с выпр мител  4. В соответствии с положением переключателей 12 и 13 коммутатора 10 это напр жение ,|имеет минимальную величину. Пуск двигател  к по влению на выходе таходатчика 2 тока, направление которого противоположно направлению тока опорного источника 6. Соответственно на выход усилител  поступает сигнал рассогласовани , определ емый разностью между величиной тока на в оходе опорного источника б и мгновенным значением тока таходатчика 2. Усиленный сигнал рассогласо- . вани  измен ет сопротивление ключа 5, обеспечива  поДачу на  корь двигател  1 напр жени , необходимого дл  поддержани  значени  скорости, заданного положением переключателей 16 и 17. Величина этого напр жени  U « Uf, - и ц , где Un - напр жение на выходе выпр мител  4, UK - мгновенное значение падени  напр жени  на ключе 5. По мере приближени  скорости двигател  к заданному значению ток на выходе таходатчика приближаетс  по величине к выходному току опорного ирточника 6. Сигнал рассогласовани  уменьшаетс , сопротивление транзисторного ключа 5, который продолжает оставатьс  открытым,.и соответственно падение напр жени  на нем UK увеличиваетс , а напр жение на  коре двигател  Uj, и скорость его вращени  уменьшаютс . При этсм ток в цепи  кор  автоматически поддерживаетс  на уровне, достаточном дл  создани  вращанкцего момента, соответствующего механическому нагрузочному моменту наВЫХОДНОМ валу двигател  1. В нижнем диапазоне скоростей, который соответствует положению переключател  16, выбор требуемой скорости осуществл етс  переключателем 17 с зависимой фиксацией, который ступенчато измен ет ток опорного источника 6, и переменным резистором цейи 9, которБГЙ плавно измен ет ток таходатчика 2. В этом диапазоне при всех значени х скорости двигател  1

с индуктивного делител  11 на выпр митель 4 полаетс  минимальное значение напр жени , которое соответствует положению переключател  12 на чертеже .

Переход в верхний диапазон скоростей осуществл етс  переключателем 16 сблокированным с переключателем 18. Когда подвижные контакты перекл.юча|телей 16 и 18 переход т в верхнее по схеме положение, с делител  14 снимаетс  максимальное напр жение и одновременно закыкаетс  цепь питани  обмотки релейного переключател  12, подвижный контакт которого также переходит в верхнее положение, и на выпр митель 4 подаетс  увеличенное переменное напр жение. Амплитуда этого напр жени  зависит от поло .жени  верхнего по схеме контакта переключател  17, когда подвижные контакты этого переключател  и сблокированного с ним переключател  19 занимают положение,, показанное на чертеже, амплитуда этого напр жени  минимальна; в верхнем положении указанных контактов залыкаетс  цепь питани  релейного переключател  13, его подвижный контакт переходит в верхнее положение, и на выпр митель 4 с индуктивноЬо делител  11 поступает максимгшьно возможное напр жение .

Таким образом, коммутаци  напр жени  силового питани  цепи  кор  электродвигател .позвол ет повысить надежность сервопривода, поскольку уменьшаетс  веро тность перегрева транзисторного ключа, а также расширить диапазон скоростей двигател  без увеличени  мовшости транзисторного ключа.

J Люрмула изобретени 

Сервопривод регистрируи чего прибора , пpeи yl ecтвeннo светолучевого осциллографа, содержащий двигатель

10 посто нного тОка, таходатчик, механически св занный с валом двигател , источник силового питани  цепи  кор  двигател  с выпр мителем и транзисторным ключом на выходе, опорный

15 источник с блоком дл  изменени  «его выходного напр жени  и тока, интегрируирдий усилитель, вход которого одновременно подключен к выходу упом нутого блока и через резистивную

20 цепь - к таходатчику, а выход - к цепи управлени  транзисторного ключа, отлич ающи йс  тем, что, с целью повышени  надежности, источник силового питани  дополнительно

25 снабжен коммутатором и индуктивным делителем напр жени , выход которого через коммутатор подключен ко входу выпр мител , а ксмммутатор соединен с блоком дл  изменени  выходйого на , пр жени  и тока опорного источника.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Светолучева  осциллографи . Кишинев, Карт  Молдовен скэ, 1972,

35 с. 38-48.

2.Патент CfJA I .3512176, кл. 346-109, 1970.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Сервопривод регистрирующего прибора, преимущественно светолучевого осциллографа, содержащий двигатель постоянного тока, таходатчик, механически связанный с валом двигателя, источник силового питания цепи якоря двигателя с выпрямителем и транзисторным ключом на выходе, опорный источник с блоком для изменения «го выходного напряжения и тока, интегрирующий усилитель, вход которого одновременно подключен к выходу упомянутого блока и через резистивную цепь - к таходатчику, а выход - к цепи управления транзисторного ключа, отлич ающи й с я тем, что, с целью повышения надежности, источник силового питания дополнительно снабжен коммутатором и индуктивным делителем напряжения, выход которого через коммутатор подключен ко входу выпрямителя, а коммутатор соединен с блоком для изменения выходного напряжения и тока опорного источника.