Устройство дистанционной передачи угла поворота задающего вала

 

Изобретение относится к области электротехники и автоматики и может быть использовано для дистанционной передачи угловых перемещений в следящих системах двустороннего действия с вентильными электродвигателями и силомоментным очувствлением. Целью изобретения является повьшение точности воспроизведения нагрузочных моментов на задающем валу. Устройство содержит соединенную с задающим и исполнительным валами синхронную машину 1 оператора, снабженнзпо первым датчиком 2 положения ротора, сравнивающий элемент 3, второй датчик 4 положения ротора синхронной мащины 5 нагрузки, сумматор 6 и делитель 7 на два, полупроводниковый коммутатор (ПК) 8 с управляющим и коммутирукяцим входами. К управляющему величиной тока входу ПК через сравнивающий элемент 3 подключены выходы датчиков, а к выходу ПК параллельно подключены силовые обмотки обеих синхронных машин . К коммутирующему входу ПК через сумматор 6 и делитель 7 на два подключены выходы обоих датчиков 2 и 4. В данном устройстве достигается равенство моментов, развиваемых на исполнительном и задающем валах. 2 ил. (Л

СОЮЗ CGBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) Ai

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Риг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3820322/24-07 (22) 30.11,84 (46) 15.09.86. Бюл, ))- 34 (71) Белорусский ордена Трудового

Красного Знамени государственный университет им. В.И.Ленина (72) Д.Ц.Димитров (ВС), Л.И.Матюхина, А.С.Михалев и И.И.Чушенков (53) 621.313. 13.014: 621.382 (088.8) (56) Аронов Я.И. Некоторые принципы построения безусилительных систем управления электромеханическими манипуляторами. — В кн.: Механика машин, вып. 27-28, M. Наука, 1969, с. 5662.

Авторское свидетельство СССР

9 1176425, кл. Н 02 К 29/06, 15.03.84 (54) УСТРОЙСТВО ДИСТАНЦИОННОЙ ПЕРЕДАЧИ УГЛА ПОВОРОТА ЗАДАЮЩЕГО ВАЛА (57) Изобретение относится к области электротехники и автоматики и может быть использовано для дистанционной передачи угловых перемещений в следящих системах двустороннего действия (5D 4 G 08 С 19/38 Н 02 К 29 06 с вентильными электродвигателями и силомоментным очувствлением. Целью изобретения является повышение точности воспроизведения нагрузочных моментов на задающем валу. Устройство содержит соединенную с задающим и исполнительным валами синхронную машину 1 оператора, снабженную первым датчиком 2 положения ротора, сравнивающий элемент 3, второй датчик 4 положения ротора синхронной машины 5 нагрузки, сумматор 6 и делитель 7 на два, полупроводниковый коммутатор (ПК) 8 с управляющим и коммутирующим входами. К управляющему величиной тока входу ПК через сравнивающий эле- Е мент 3 подключены выходы датчиков, а к выходу ПК параллельно подключены силовые обмотки обеих синхронных машин. К коммутирующему входу ПК через сумматор 6 и делитель 7 на два подключены выходы обоих датчиков 2 и 4.

В данном устройстве достигается равенство моментов, развиваемых на исполнительном и задающем валах. 2 ил.

1257690

Изобретение относится к электротехнике и автоматике и может быть использовано для дистанционной передачи угловых перемещений в следящих систе мах двустороннего действия с вентильными электродвигателями и силомоментным очувствлением.

Цель изобретения — повышение точности воспроизведения нагрузочных моментов на задающем валу.

На фиг.1 изображена функциональная схема устройства., на фиг.2 — векторные диаграммы магнитных полей, поясняющие принцип его действия, На чертежах и в тексте приняты следующие условные обозначения и сокращения: о, Ж„,,, ь — углы поворота задающего и исполнительного валов, их среднее арифметическое значение и разность соответственно, М,, M — вращающие моменты на задающем и исполнительном валах, M,ä, М„ — нагрузочные моменты на задающем и исполнительном валах, Ф, Фр„ - потоки роторов синхронных машин на задающем и исполнительном валах, Ф, Ф „ - результирующие потоки статорных обмоток синхронных машин на задающем и исполнительном валах.

Устройство содержит соединенные с задающим и исполнительным валами синхронную машину 1 оператора, снабженную первым датчиком 2 положения ротора, сравнивающий элемент 3, второи датчик 4 положения ротора синхронной машины 5 нагрузки, сумматор 6 и делитель 7 на два, полупроводниковый коммутатор 8 с управляющим и коммутирующим входами. К выходам коммутатора параллельно подключены соответствующие силовые обмотки статороа синхронных машин 1 и 5., Устройство работает следующим образом.

В режиме покоя валов (задающего и нагрузки) вследствие действия Мщ„ и

Мн между валами имеет место некоторое рассогласование ь, которое выявляется датчиками 2 и 4 положения и сравнивающим элементом 3. Это рассогласование поступает на управляющий вход полупроводникового коммутатора 8, определяя, например, глубину широтноимпульсной позиционной модуляции напряжений на силовых обмотках синхронных машин 1 и 5, т. е. величину потоков Ф и Ф „ . Пространственная ориентация последних одинакова и опредеЬМ

М = К gg Ф sin

pg 2

ЬЙ

M = К ьЫ. Ф sin

И 2 PH где К<, Кд — коэффициенты, зависящие

25 от конструкции машин.

М и Ми при идентичных машинах

1 и 5 равны при любых ьМ, причем эта зависимость имеет место и при любых

К, Ф „благодаря использованию сумма30 тора 6 и делителя 7 на два. Это происходит вследствие того, что магнитные потоки роторов обеих машин отклонены от магнитных потоков их статоров на одинаковые углы, но в противоположных направлениях.

При изменении, например увеличении момента нагрузки на исполнительном валу на величину ь М> изменяются на некоторую величину углы ь и Ми, а

40 магнитные потоки статоров обоих двигателей поворачиваются на угол ь и — (пунктирные векторы на фиг. 2) .

Одновременно вследствие увеличения

45 Ьс увеличиваются моменты M > и Ми, как следует из формул (1). При этом коэффициент пропорциональности между ними остается неизменным вследствие того, что углы между потоками роторов и статоров обеих машин увеличиваются на одинаковую величину, а амплитуда потоков статоров пропорциональна вследствие параллельного подключения их обмоток к выходам коммутатора 8.

55 Таким образом, в устройстве имеет место принципиальное равенство моментов, развиваемых на исполнительном и е задающем валах, т. е, оператор, упляется средним арифметическим значением углов поворота обоих валов К, .благодаря наличию сумматора 6 и делителя 7 на два, подключаемого к коммутирующему. входу коммутатора, а также параллельному подключению силовых обмоток машин 1 и 5 к выходу полупроводникового коммутатора 8, Указанное расположение магнитных потоков пред10 ставлено на фиг,2, при этом для иллюстрации пространственных ориентаций потоков считается, что оси роторов синхронных машин 1 и 5 расположены вдоль одн6й прямо" AA, а направле15 ния Ф > и Ф „ в пространстве совпадают, При этом вращающие моменты обеих синхронных машин выражаются следующими уравнениями:

1257690

4ормулаиз обретения

Pl

Рц

Составитель А.Санталов

Техред Л.Олейник Корректор. Л.Пилийенко

Редактор Е.Копча

Заказ 4962/50 Тираж 515 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений .и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 равляя задающим валом, ощущает нагрузочный момент на исполнительной стороне. Равенство моментов наблюдается и при вращении обоих валов с одинаковыми скоростями. 5

Предлагаемое устройство обеспечивает использование в однокоммутаторной системе с двумя синхронными машинами нового алгоритма ориентации магнитных полей статоров для достижения 10 свойства обратимости по углу и точного отражения нагрузочных моментов на валу оператора.

Устройство дистанционной передачи угла поворота задающего вала, содержащее укрепленную на задающем валу синхронную машину с первым датчиком положения, исполнительную синхронную машину с вторым датчиком положения, и полупроводниковый коммутатор, к управляющему величиной тока входу которого через сравнивающий элемент подключены выходы первого и второго датчиков, а к его выходу параллельно подключены силовые обмотки обеих синхронных машин, о т л и ч а ю щ е е— с я тем, что, с целью повышения точности воспроизведения нагрузочных моментов на задающем валу, устройство снабжено сумматором и делителем на два, выходы обоих датчиков положения псдключены через сумматор и подключенный к его выходу делитель на два к коммутирующему входу полупроводникового коммутатора.