Динамо-машины  Прецизионные датчики, индукция 

1 2 3 4 [ 5 ] 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49

НеХостатком схемы является наличие двух согласующих трансформаторов с весьма малым разбросом электрических параметров.

На рис. 14 представлена схема еледящей системы, осуществляющей точйое введение угла в объект управления ОУ с контролем по шкалам.

Объединив две следящие системы (рис. 13, 14) в одну, получим синхронно-следящую систему передачи угла (рис. 15) со связями индуктосин - ВТ-ВТ - индуктосин.

Однако существует более рациональный вариант построения синхронно-следящего привода на индуктосинах [12], представленный на рис. 16. Здесь схема измерителя рассогласования вклю- давт дополнительно двухполюсный ВТ, связанный через редуктор с индуктосином-приемником.

Такая схема обладает всеми достоинствами синхронной передачи, имеет крутизну характеристики измерителя рассогласования, пропорциональную первой степени коэффициента передачи по напряжению многополюсной машины.

В канале ГО могут быть нспользовапы любые двухполюсные индуктивные или емкостные датчики (например, сельсины, вращающиеся трансформаторы и др.), канал же точного отсчета содержит два индуктосина с числом пар полюсов р и один двухполюсный ВТ (например, бесконтактный ВТ типа 5БВТ).

На входной вал, информацию об угловом положении которого необходимо передать с высокой точностью, устанавливают датчик грубого отсчета (Вдго) и индуктосин - датчик ТО (Hi).

С выходным валом (валом нагрузки) следящей системы сопряжены двухполюсный приемник грубого отсчета (ВГпго), нндукто-син-приемник точного отсчета (И), а также дополнительный двухполюсный ВТ (ДВТ) - приемргик ТО, связанный с исполнительной осью (ротором Яг) через редуктор с передаточным числом р.

Принцип работы схемы состоит в следующем. -

Разность или сумма напряжений, пропорциональных синусу угла поворота ротора Hi и синусу угла поворота ротора Яг, подается на одну из статорных обмоток ДВТ, а разность или сумма напряжений, пропорциональных косинусу указанных углов, - на другую.

lt;

Рис. 16. Схема следящей системы передачи угла на двух индуктосинах с использованием дополнительного двухполюсного ВТ

в результате на роторной обмотке ДВГ окажется напряжение

Ш = [(fet/i sin РФ1 Т sin РФ5,) cos Ф2 - (fej/i COS T

T feya fos рф2)81п Ф2 = /п[;з[[/1 sin (p lt;Pi - Ф2) T [/г п (рФа- Фг)].

(За)

где t/n=l/rasinw lt; - напряжение питания индуктосннов; fet/i, kui, ku3 - коэффициенты трансформации соответственно Я И2 и ДВТ (причем А![л lt;1, fe[72 lt;l, [/3-1); ф1 -угол поворота ротора Я,; ф2 - угол поворота ротора И; фг - угол поворота ротора ДВТ. Если обеспечивается ф2=рф2 и kui=ky, то

AU = Ujjiyi kfjs sin р - Фа) = U kfji ky sin рДф, (4)

Где Дф=ф1-ф2 - угол рассогласования системы. Крутизна измерителя рассогласования

Дф-)-0

За счет канала ГО всегда 1р(ф1--фг) l lt;Jt/2, поэтому при Д[;=0 получим из выражения (4) ф1 = ф2 с точностью до инструментальных ошибок многополюсных машин. Оценим влияние ошибки редуктора, связывающего многополюсный и двухполюсный приемник (Дф2р), н инструментальной ошибки двухполюсного приемника (Дф2двт) 2 точность измерительной схемы.

Пусть ф2 = рф2-ЬДф2. где Дф2 = рДф2р + Дф2двт~ приведенная к валу ДВТ суммарная ошибка в угле поворота.

Поскольку двигатель повернет роторы приемников в положение, при котором Д(/=0, получим из выражения (За)

km sin (рфг - Ф2) = plusmn; kysm (рф - фз)

kfji sin (рфг - РФ1 + Дфг) = plusmn; sin (Дц).

Накладывая условие рфг - рфх + Дфг lt; 90 deg; *, получим выражение для ошибки измерителя рассогласования

Дф = фг - ф1 = ~

arcsin I -- sin Дф2 ) Т Дфа . (5)

Если fe[;i=fe[72, то при встречном включении одноименных обмоток Ml и И, что соответствует знаку laquo;- raquo; в правой части

2Дф2

равенства (5), ДфягО, а при согласном включении Дф и- .

Следовательно., необходимо встречное включение обмоток Mi к И2, при котором влияние погрешностей редуктора и ДВТ на общую ошибку измерителя рассогласования резко уменьшается.

* Это условие реально обеспечивается синхронизацией бистемы по каналу ГО и ограничением величины суммарной ошибки AiPj-

вслучае АфгтО и kui = фки2 величину ошибки изме- .д. рительиЬй схемы удобно оце- нить по графикам, представленным на рис. 17 и построенным по выражению (5).

Для малых Дфг ( lt;30 deg;) ошибка с достаточной точностью определяется выражением

-Дф-Рй - Аф,-

Р laquo;С/1

Из построенных следует, что близкую к так

кривых допускать Афг, 80-90 deg;, нельзя, как при этом даже небольшая разность в коэффициентах трансформации многополюсных машин приводит к большим погрешностям схемы.

10 deg; 20 deg; 30 deg; W deg; S0 deg; 60 deg; 70 deg; еО deg; SOAqi-

Рис. 17. Семейство рАф=/(Дф2)

кривых

Полученные соотношения позволяют достаточно просто задавать требования к составляющим ошибкам Аф2р и Афгдвт допустимому неравенству ku\ и ku2.

Для реально существующих значений рбО и А(12р~Дф2ДВТ влиянием Дф2двхнз ошибку можно пренебречь.

Как будет показано ниже, наиболее точные индуктосины, имеющие бессекторные многослойные обмотки, могут быть использованы практически только в режиме фазовращателя, поэтому схемы следящих систем с фазовращателями заслуживают особого внимания. Простейшая схема фазовой следящей системы представлена на рис. 18. На схеме обозначения те же, что и на рис. 17, ФВ - фазовращатели.

Основной недостаток такой системы - малая фазовая стабильность, обусловленная необходимостью тщательной фильтрации сигналов фазовращателей датчика и приемника, поступающих на фазовый детектор. Если фазовый детектор выполнить в виде аналогового перемножающего устройства, условия несколько облегча-

Ur 1-

gt;

Рис. 18. Схема следящей системы передачи угла в фазовом режиме