Корректирующее устройство для компенсации погрешности интегрирующего двигателя постоянного тока

 

¹ 151:.;- 9

Класс 420, 1О

21 . 36

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписная группа,11 7ос

A. С. Фуксман

КОРРЕКТИРУЮЩЕЕ УСТРОИСТВО ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ

ПОГРЕШНОСТИ ИНТЕГРИРУЮЩЕГО ДВИГА ГЕЛЯ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Заявлено 3 мая 1961 г. за М 728076/26 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретении» ¹ 2() за 1962 с.

11звестны электромеханические интеграторы с точностью интегр;. р;нания до О,l,o и выше. Они основаны на принципе интегрировашы угловой скорости. Для обеспечения подобной точности используются зам1нутые следящие системы, имеющие тахогенераторы. Однако использов:.— ние интегрирующих двигателей,в качестве электромеханических интеграторов не получило широкого распространения из-за их невысокой точности, которая определяется нелинейностью регулировочной характеристики.

Предлагаемое корректирующее устройство для компенсации погрешности интегрирующего двигателя постоянного тока отличается тем, что оно выполнено на калиброванном сопротивлении, включенном 110-. следовательно в цепь якоря, и усилителе, к входу которого подключена часть цепи якоря с калиброванным сопротивлением, а его выход включен последовательно в цепь якоря двигателя. Такое выполнение позволяет улучи1ить линейность регулировочной характеристики.

Кроме этого, с целью увеличения входного сопротивления, устройс Во выполнено с использованием усилителя постоянного тока и мостовой схемы, в одно из плеч которой включен интегрируюш,ий двигатель; одну из диагоналей составляет выход усилителя, другую — цепь обратной связи, вк.1юче ная последовательно с входом усилителя.

На фиг. 1 показана схема предлагаемого устройства с ко ап и=;ционным сопротивлением; на фиг. 2 — то же, с магнитным усилителем„ на фиг, 3 — принципиальная схема устройства с интегратором, включающим масштабный усилитель.

В устройстве в качестве исполнительного органа используется обы ;ный интегрирующий двигатель, который питается напряжением, автом:;—

Лв !5(849 тически откорректированным таким образом, что его погрешность ока..-ывается скомпенсированной независимо от скорости вращения и момента пагрузки, Интегрирующий двчгатель представляет собой электродвигатель постоянного тока с постоянным ма; нитом, Момент трения и момент инепции двигателя доведены до весьма малых величин. В таком двигателе скорость вращения с высокой точностью должна быть пропорциональна питающему напря>кению, и угловой путь ротора, равный интегралу от скорости вращения, пропорционален интегралу от напряжения во

:;ремепи. Погрешность интегрирования устраняется путем компенсации падения напряжения на сопротивлении цепи интегрирующего двигателя, что приводит к стабильной скорости вращения последнего.

Б схему устройства входят двигатель Д (фиг. 1), компенсационное сопротивление Я», усилитель с выходной электродвижущей силой Е,„,„, источник напряжения с Е,„, питающий двигатель Д. Э.д.с. Е,», уравновешивается суммой противо-э.д.с. Е„, полученной в результате падения напряжения на сопротивлении R, неподвижного двигателя (сопротивление Я,, равно сумме сопротивлений обмоток, щеточно-коллекторного узла и проводников) и падения напряжения на внутреннем сопротивлении R; источника. Быходная э.д,с. Е,„„усилителя связана с входным напряжением И„через коэффициент К усиления по напряжению, при этом К = — "— "", где 1 — ток, протекающий по компенсационному coÏ » противлению.

Требуемый коэффициент Кр усиления равен

RÄ â€” R,.— : R,„. — R„,» где R,,„- — выходное сопротивление усилителя (значения RÄ, RÄ, R» приведены ранее).

Для полной компенсации погрешности скорости вращения, а следовательно, для точного интегрирования в статическом режиме необходимо чтобы коэффициент К усиления по напряжению соответствовал требуемому коэффициенту К> усиления. Когда коэффициент К усиления меньше коэффициента Ко, имеет место недокомпенсация двигателя, а при

К>Кр будет его перскомпенсация.

В уст;,гйстве может быть применен магнитный усилитель (фиг. 2). непосредс1ь .нно измеряющий ток, потребляемый интегрирующим двиl ателем. Б усилителе выходная э.д.с. Е, » пропорциональна входному току 1 „, а коэффициент усиления К„= ." . Характеристика устах ройства с магнитным усилителем не отличается от характеристики уст:ройства с компенсационным сопротивлением.

Корректирующее устройство также может быть выполнено в виде интегратора (фиг. 3), представляющего собой комбинацию масштабного усилителя, питающего интегрирующий двигатель, со схемой компенсации погрегцности двигателя. Масштабный усилитель образуется усилителем У с большим коэффициентом усиления и цепью обратной связи, выполненной в виде делителя напряжения, с помощью которой осуществляется глубокая обратная связь. Схема компенсации состоит из компенсационного сопротивления R», включенного последовательно с двигателем Падение напряжения U на нем, пропорциональное току, а следовательно, погрешности двигателя, складывается со входной э.д.с. Е, для компенсации погрешности двигателя

¹ 151(249

Полученное суммарное напряжение поступает на вход масштабного усилителя. Усиленное напряжение подается на двигатель Д. Цепью обратной связи является делитель напряжения на сопротивлениях Ri — R .

Напряжение обратной связи равно разности выходного напряжения д»лителя и падения напряжения на компенсационном сопротивлении Р,, Последний вариант устройства проверен практически и показал положительные результат ы.

Предмет изоб ретения

1. Корректирующее устройство для компенсации погрешности Hliтегрирующего двигателя постоянного тока, о т л и ч а ю щ е е с я тсм, что, с целью улучшения линейности его регулировочной характеристики, оно выполнено на калиброванном сопротивления, включенном последовательно в цепь якоря, и усилителе, к входу которого подключена ча"ть цепи с калиброванным сопротивлением, а выхо.р включен последовательно в цепь якоря.

2. Устройство по п, 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения входного сопротивления, оно выполнено с использованием усилителя постоянного тока и мостовой схемы, в одно из плеч которой включен интегрирующий двигатель; одну из диагоналей составляет выход усилителя, другую — цепь обратной связи, включенная последсвательно с входом усилителя.

А 151049

1сь

14

Составитель М. П. Золотарев

1 едактор И. Л. Корченко

Техред Т. П. Курилко Корректор В. П. Фомина

Поди. к печ. 30.Х-62 г. Формат бум. 70Х108 /ig Объем 0 35 из ь ..

Зак. 10494 Тираж 1000 Цена 4 кон.

ЦБТИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, М. Черкасский пер., д. 2/б.

Типографии ЦБТИ, Москва, Петровка, )4.