Принцип действия и типовые узлы следящих СЭП

ГЛАВА 7. СЛЕДЯЩИЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДЫ

Классификация следящих систем

1) Системы синхронной связи

2) Следящие приводы (электро-, гидро- и др.)

а) по назначению

б) по исполнению аппаратной части

в) по принципу управления (с регулированием по отклонению (по ошибке), с регулированием по возмущению, комбинированные следящие приводы).

г) по порядку астатизма

д) по виду передаваемых сигналов (аналоговый, цифровой, аналоговоцифровой, цифроаналоговый).

Принцип действия и типовые узлы следящих СЭП

Следящим ЭП называется электромеханическая система, предназначенная для отработки задающих сигналов с требуемой точностью в статике и динамике. Следящие ЭП являются замкнутыми системами регулирования.

1. Функциональная схема следящего ЭП

ДР – датчик рассогласования (чувствительный элемент);

У – промежуточный усилитель (регулятор);

П – преобразователь (транзисторный или тиристорный);

ИД – исполнительный двигатель;

Р – редуктор;

ИМ – исполнительный механизм;

- угловая ошибка; - линейная ошибка.

2. Типовые элементы следящих ЭП и их характеристики

1) датчики рассогласования – служат для определения величины и знака отклонения

а) Потенциометрический датчик. Потенциометр должен быть прецизионным (точным).

б) Сельсинный датчик – исполнительный сельсин работает в трансформаторном режиме. У сельсина статорная обмотка двухфазная, роторная – трехфазная, бывают контактными и бесконтактными.

Сельсинный датчик может иметь статическую и динамическую ошибку, что определяется группой сельсинов.

Ограничение точности сельсинов ограничивает статическую ошибку следящей системы. Они могут иметь и динамическую ошибку, вследствие возрастания помех.

Способы повышения точности датчиков:

а) применение однофазных сельсинов (микросинов) с дифференциальным (встречным) включением вторичных обмоток.

б) система двойного отсчета

Грубый отсчет служит для первоначальной синхронизации, при углах больше 90 град, а точный соответственно при малых.

в точке С срабатывает система селекции (на компараторе) переключая с ГО на ТО.

Кроме механической редукции возможна система двойного отсчета с магнитной редукцией.

в) Линейные и синусно-косинусные вращающиеся трансформаторы (ЛВТ и СКВТ). Являются аналогами сельсинов.

г) Индуктосины – линейные индуктивные датчики. Служат в качестве датчиков положения в приводах станков. Линейка алюминиевая. U1, U2 – от амплитудного расщепителя.

д) фотоэлектрические датчики, до 300000 импульсов на оборот. Преимуществом является отсутствие температурного и временного дрейфа.

Все рассмотренные выше датчики можно считать безинерционными динамическими звеньями.

3. Фазочувсвительные выпрямители и усилители (ФЧВ). Сельсины и индуктосины изменяют фазу выходного напряжения при изменении величины знака ошибки, следовательно необходимо включать на их выход ФЧВ для определения величины и знака ошибки. Являются демодуляторами, однотактные, двухтактные и кольцевые схемы. Как динамическое звено ФЧВ считаются апериодическими, так как на их выход включается фильтр для сглаживания пульсаций.

4. Исполнительные двигатели. Применяются малоинерционные двигатели постоянного и переменного тока, в частности с гладким якорем, а также двухфазные с полым ротором.

У исполнительных двигателей не ослабляют поток возбуждения, поскольку Ф – в знаменателе, поэтому система управления всегда однозонная.