SU1088048A1 - Преобразователь кода в угловое положение вала - Google Patents

Abstract

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОДА В УГЛОВОЕ ПОЛОЖЕНИЕ ВАЛА, содержащий счетчик , подключенньрй к формирователю синусоидальных напр жений, выходы которого подключены к одним выводам статорных обмоток синусно-косинусного вращающегос  трансформатора, одни выводы роторных обмоток которого соединены с общей шиной, а другие вьгаоды подключены к одним входам соответственного neiJBoro и второго фазовых дискриминаторов,, генератор, подклю- ченный к входу синхронизации цифрового фазовращател , управл ющий вход которого соединен с задатчиком кода, а первый и второй выходы цифрового фазовращател  подключены к другим входам соответственно первого и второго фазовых дискриминаторов, выходы которых подключены к первому и второму входам первого сумматора, выход первого сумматора через усилитель подключен к двигателю, кинематически св занному с ротором синусно-косинусного вращающегос  трансформатора, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности преобразовател , в него введены третий и четвертый фаЬовые дискриминаторы, второй сумматор, пороговый злемент, управл емый делитель частоты и два токоограничивающих элемента, одни выводы которых соединены с общей щиной, другие; вьшоды соединены с другими вьшодами статорных обмоток синусно-косинусного вращающегос  трансформатора и подключены к одним входам соответственного третьего и четвертого фазовых дискриминаторов, другие входы которых соединены с третьим и четвертым выходами цифрового фазовращател , а выходы подключены к третьему и четвертому входам 00 первого сумматора, к первому и второ00 му входам второго сумматора, выход о второго сумматора через пороговый 4 элемент подключен к управл ющему выходу управл емого делител  частоты, 00 сигнальный вход управл емого делител  частоты соединен с выходом генератора , а выход подключен к счетчику.

Description

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и може быть использовано в устройствах св зи ЦВМ с устройствами управлени , ре гистрации и индикации. Известны преобразователи кода в угловое положение вала на основе фазовых след щих систем, содержащие генератор импульсов, делитель частоты , формирователь синусоидального напр жени , синусно-косинусный вращаницийс  трансформатор, работающий в режиме фазовращател , фазовый дискриминатор , усилитель, исполнительный двигатель С и 23. Однако такие преобразователи обла дают значительной функциональной погрешностью преобразовани . Наиболее близким техническим решением к данному изобретению  вл етс  преобразователь кода в угловое положение вала, содержащий счетчик, подключенный к формирователю синусоидальных напр жений, выходы которого подключены к одним вьгаодам статорных обмоток синусно-косинусного вращающегос  трансформатора, одни выводы роторных обмоток которого соединены с общей гаиной, а другие вьшоды подключены к одним входам соответственно первого и второго фазовых дискриминаторов , генератор, подключенны к входу синхронизации цифрового фазовращател , управл ющий вход которо го соединен с задатчиком кода, а пер вый и второй выходы цифрового фазовращател  подключены к другим входам соответственно первого и второго дис криминаторов, выходы которых подключены к первому и второму входам сум матора, выход сумматора через усилитель подключен к двигателю, кинематически св занному с ротором синус но-косинусного вращающегос  трансформатора , другие выводы статорных обмоток которого соединены с общей шиной, выход генератора подключен к счетчику, выход счетчика подключен к другому входу цифрового фазовращател  31. Недостатком известного преобразовател   вл етс  погрешность, обуслов ленна  действием дестабилизирующих факторов, например, изменением параметров злементов во времени п при изменении условий окружающей среды, старением злементов, В известном преобразователе формирователь сину48 2 соидальных напр жений и фазовращатель не охвачены обратной св зью. Под действием дестабилизирующих факторов измен етс  фазовый сдвиг, вносимый формирователем синусоидального напр жени  и собственный фазовый сдвиг фазовращател , что приводит к по влению погрешности преобразовател . Цель изобретени  - повьщ1ение точности преобразовател  кода в угловое положение вала путем измерени  и компенсации ошибки, возникающей от действи  дестабилизирующих факторов на злементы преобразовател . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в преобразователь кода в угловое положение вала, содержащий счетвик, подключенный к формирователю синусоидальных напр жений, выходы которого подключены к одним выводам статорных обмоток синусно-косинусного вращающегос  трансформатора, одни выводы роторных обмоток которого соединены с общей шиной, а другие вьтоды подключены к одним входам соответственно первого и второго фазовых дискриминаторов, генератор , подключенный к входу синхронизации цифрового фазовращател  , управл ющий вход которого соединён с задатчиком кода, а первый и второй выходы цифрового фазовращател  подключены к другим входам соответственно первого и второго фазовых дискриминаторов, выходы которых подключены к первому и второму входам первого сумматора, выход первого сумматора через усилитель подключен к двигателю, кинематически св занному : ротором синусно-косинусного вращающегос  трансформатора , введены третий и четвертый фазовые дискриминаторы, второй сумматор , пороговый элемент, управл емый делитель частоты и два токоограничивак цих элемента, одни выводы которых сочинены с общей шиной, другие вьшоды соединены с другими выводами статорных обмоток синусно-косинусного вращающегос  трансформатора и подключены к одним входам соответственно третьего и четвертого фазовых дискриминаторов, другие входы которых соединены с третьим и четвертьгм выходами цифрового фазовращател , а выходы подключены к третьему и четвертому 1входам первого сумматора, к первому и второму входам второго сумматора , выход второго сумматора через пороговый элемент подключен к управл ющему входу управл емого делитеп  частоты, сигнальный вход управл емого делител  частоты соединен с выходом генератора, а выход подключен к счетчику.

На чертеже представлена схема преобразовател  кода в угловое положение вала.

Преобразователь содержит генератор 1, выход которого через управл емьй делитель 2 частоты, счетчик 3 соединен с формирователем 4 синусоидального напр жени . Управл ющий вход управл емо.го делител  2 частоты соединен с выходом пороговогоэлемента 5, выходы формировател  4 синусоидальных напр жений подключены к одним выводам статорных обмоток синусно-косинусиого вращающегос  трансформатора 6, вторые выводы статорных обмоток через токоограничивающие элементы ( резисторы 7 и 8 подсоединены к общей шине. Выход генератора I coe динЬн с входом синхронизации цифровогь фазовращател  9, на управл ющие входы которого поступает информаци  об угле поворота от задатчика 10 кода . Выходы цифрового фазовращател  9 опорные {основной U-, и квадратурный и) и информационные (основной Uj и квадратурный и) соединены с коммутирующими входами фазовых дискриминаторов 11-14. Выходы фазовых дискриминаторов 11 и 12 соединены с входами второго сумматора 15, выходы всех фазовых дискриминаторов 11-14 - с входами первого сумматора 16. Выход первого сумматора 16 через усилитель 17 подключен к двигателю 18, кинематически св занному с вращающимс  трансформатором 6.

г

Преобразователь кода в угловое положение вала работает следующим образом.

. Импульсы с выхода генератора импульсов 1 поступают через последовательно соединенные управл емый делитель 2 частоты и .счетчик 3 на вход формировател  4 синусоидального напр жени . Коэффициент делени  управл емого делител  2 частоты в зависимости от сигнала на управл ющем входе может измен тьс  в большую и меньшую сторону от номиналь- ной.

Частота импульсов на выходах цифрового фазовращател  9 посто нна и равна номинальнэй.

Основное и квадратурное иапр жени  с выходов формировател  4 синусоидального напр жени  поступают на статорные обмотки синусно-косинусного вращающегос  трансформатора 6, последовательно с которыми включены резисторы 7 и 8. Напр жени  на ре- . зисторах имеют синусоидальную форму и по фазе совпадают с фазами тока в статорных обмотках, т.е. с фазами составл ющих магнитного потока. Напр жени  с резисторов 7 и 8 поступают на сигнальные входы фазовых дискриминаторов II и 12. На коммутирующие входы этих фазовых дискриминаторов поступают опорные пр моугольные импульсы и и U2, фазовый сдвиг между которыми 90. На выходах фазовых дискриминаторов 1 и 12 вырабатываютс  напр жени , величина которых пропорциональна рассогласованию по фазе между токами питани  трансформатора 6 и опорными импульсами цифрового фазовращател  9. Сигналы с выходов фазовых дискриминаторов 11 и 12, и через сумматор 15 поступают на пороговый элемент 5 и с выхода порогового элемента 5 - на управл ющие входы управл емого делител  2 частоты.

Управл емый делитель 2 частоты, счетчик 3, формирователь 4 синусоидального напр жени , резисторы 7 и 8, фазовые дискриминаторы 11 и 12, сумматор 15 и пороговый элемент 5 образуют систему автоподстройки фаз токов питани  трансформатора 6 к фазам импульсов U, U на опорных ;Ьыходах цифрового фазоёращател  9. Система фазовой автоподстройки имеет зону нечувствительности, определ емую уровн ми срабатывани  порогового элемента 5. В зоне нечувствительности коэффициент передачи управл емого делител  2 частоты равен номинальному К и подстройки фазы не происходит.

При выходе из зоны нечувствительности на выходе порогового элемента 5 устанавливаетс  такое управл ющее йапр жение, при котором коэффициент передачи управл емого делител  частоты равен К - АК или К ДК. В этом случае фаза тока питани  трансформатора 6 подстраиваетс  по фазу импульсов с опорного выхода цифрового фазовращател  9 со скоростью, определ емой величиной АК, Выходные напр жени  с ротора синусно-косинусного вращающегос  трансформатора 6 поступают на с г нальные входы фазовых дискрш 1инаторов 13 и 14, на коммутирукицие входы :этих фазовых дискриминаторов поступа ют импулБсы Uj, Цф с выходов цифрово го -фазовращател  9. Шшульсы сдвинуты по фазе относительно импуль сов и, и: на угол d. , определ емый входным кодом О.Напр жени  рассогла совани  с выходов фазовых дискриминаторов 13 и 14 и напр жени  поправок с выходом фазовых дискриминаторов и 12- через сумматор 16, усилитель 17 поступают на двигатель 18, который устанавливает вал синусно-косинусного вргццаищегос  трансформатора 6 в согласованное положение. Под действием дестабилизирующих факторов измен ютс  параметры формировател  4 синусоидальных напр жений или статорных обмоток синуснокосинусного вращающегос  трансформатора 6. В этом случае происходит соответствующее изменение фазы токов , питающих синусно-косинусный вращающийс  трансформатор 6, что приводит к изменению напр жени  на выходах фазовых дискриминаторов 13 и 14. Однако это изменение напр  жений будет ско{4пенсуровано изменением напр жений на выходах фазовых .дискриминаторов 11 и 12. Начальный фазовый сдвиг, вносимьШ синусно-косинусным вращающимс  трансформатором и формирователем синусонцаль1ных напр жений, определ ет положение нул  преобразовател . В известном преобразователе в процессе эксплуатации смена элементов в формирователе синусоидального напр жени  приводит к изменению нул  преобразовател , что вызьшает необходимость проводить выставку нул . В предложенном преобразователе проводить такой операции не требуетс , так как с помощью вновь введенных элементов фазовых дискриминаторов 11 и 12, сумматора 15, порогового элемента 5 и управл емого делител  2 частоты производитс  автоматическа  подстройка фазы тока питани  синусно-косинусного вращающегос  трансформатора 6 к фазе опорных импульсов цифрового фазовращател  9. Кроме того,така  под-, стройка автоматически приводит сдвиг фаз сигналов на входах дискриминаторов 11 и 12, к величине , близкой к 90, что обеспечивает высокую точность компенсации ошибки преобразовани  в любых услови х эксплуатации.

Claims (1)

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОДА В УГЛОВОЕ ПОЛОЖЕНИЕ ВАЛА, содержащий счетчик, подключенный к' формирователю синусоидальных напряжений, выходы которого подключены к одним выводам статорных обмоток синусно-косинусного вращающегося трансформатора, одни выводы роторных обмоток которого соединены с общей шиной, а другие выводы подключены к одним входам соответственного первого и второго фазовых дискриминаторов,, генератор, подключенный к входу синхронизации цифрового фазовращателя, управляющий вход которого соединен с задатчиком кода, а первый и второй выходы цифрового фазовращателя подключены к другим входам соответственно первого и второго фазовых дискриминаторов, выходы которых подключены к первому и второму входам первого сумматора, выход первого сумматора через усилитель подключен к двигателю, кинематически связанному с ротором синусно-косинусного вращающегося трансформатора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены третий и четвертый фа'Ьовые дискриминаторы, второй сумматор, пороговый элемент, управляемый делитель частоты и два токоограничивающих элемента, одни выводы которых соединены с общей шиной, другие выводы соединены с другими выводами ‘статорных обмоток синусно-косинусного вращающегося трансформатора и подключены к одним входам соответственного третьего и четвертого фазовых дискриминаторов, другие входы которых соединены с третьим и четвертым выходами цифрового фазовращателя, а выходы подключены к третьему и четвертому входам первого сумматора, к первому и второму входам второго сумматора, выход второго сумматора через пороговый элемент подключен к управляющему в₍ходу управляемого делителя частоты, •сигнальный вход управляемого делителя частоты соединен с выходом генератора, а выход подключен к счетчику.

   I 1088048 2