Школа для Электрика. Все Секреты Мастерства. Образовательный сайт по электротехнике

ПОИСК ПО САЙТУ:

 
  

 

Электропривод

Что такое следящий привод

 

Что такое следящий приводОсновное назначение следящих приводов: слежение за вводимым в систему сигналом управления, изменяющимся по заранее неизвестному закону. Следящие приводы составляют большую группу приводов, используемых в промышленности. Наиболее распространенным случаем является отработка движения некоторого входного вала выходным валом привода. При этом повторение движения выходным валом должно осуществляться с требуемой ошибкой. В следящих приводах регулируемой величиной обычно является угол поворота Θ, а само регулирование — регулированием по положению.

Функциональная схема следящего привода, приведенная на рис. 1, имеет замкнутую структуру с жесткой отрицательной обратной связью по углу поворота Θ2 выходного вала.

Функциональная схема следящего привода

Рис. 1. Функциональная схема следящего привода

Принцип действия следящего привода следующий. Предположим, что между углом Θ1 входного вала и Θ2 выходного вала появилось некоторое рассогласование, т. е. Θ1 не равно Θ2. Датчики Д1 и Д2 формируют напряжения, пропорциональные углам поворота, и выдают на вход преобразователя П напряжение управления Uy = U1-U2, где U1 = k1Θ1, U2 = k2Θ2. Поэтому датчики Д1 и Д2 обычно называют измерителями рассогласования. Преобразователь П преобразует Uy в пропорциональный сигнал управления двигателем, которым может быть напряжение подаваемое на якорь.

Напряжение Uy формируется такого знака, чтобы двигатель Д, получив питание, стал поворачивать свой вал в направлении, при котором разность углов Θ2-Θ1 уменьшалась. Иными словами, следящий привод всегда стремится к непрерывному автоматическому устранению рассогласования между входным и выходным валами.

В качестве измерителя рассогласования в следящем приводе применяют потенциометрический измеритель, сельсин, работающий в трансформаторном режиме, вращающийся трансформатор и др., в качестве устройства преобразователь - двигатель системы Г—Д, ЭМУ-Д, МУ-Д, УВ-Д и др.

Структурная схема простейшей следящей системы, показанная на рис. 2, состоит из сельсина датчика СД, сельсина приемника СП, которые работают в трансформаторном режиме и выполняют функции датчиков Д1 и Д2, т. е. измерителя рассогласования входного угла Θ1 и выходного Θ2.

Сельсины - это электрические микромашины переменного тока, обладающие способностью самосинхронизации. Их применяют в дистанционных системах передачи угла в качестве датчиков и приемников. Передача угловой величины в такой системе происходит синхронно, синфазно и плавно. При этом между устройством, задающим угол (датчиком), и устройством, принимающим передаваемую величину (приемником), существуют только электрическое соединение в виде линии связи.

Схема следящего привода с сельсинами

Рис. 2. Схема следящего привода с сельсинами

Рис. 3. Сельсины

В систему включается преобразователь, который выпрямляет переменное напряжение однофазной обмотки СП и усиливает его. Преобразователь (см. рис. 2) должен быть знакочувствительным, т. е. в зависимости от фазы сигнала обмотки СП выдавать на якорь двигателя постоянное напряжение положительного или отрицательного знака.

Исполнительный двигатель связан с ротором СП через понижающий редуктор Р. Входной задающий угол поворота Θ1 вводится в систему задающим устройством ЗУ, вал которого связан неподвижно с валом СД. Иногда эта связь осуществляется через редуктор.

Если ЗУ переместит вал СД от его исходного положения в положение угла Θ1, на выходе однофазной обмотки СП появится переменное напряжение, амплитуда которого пропорциональна разности входного и выходного углов привода Uy = U1 = k1(Θ1-Θ2).

Частота напряжения Uy определяется частотой питания однофазной обмотки СД (50, 400 Гц и т. д.). Преобразователь П выпрямляет и усиливает напряжение Uy.

Схемно он может быть представлен фазочувствительным выпрямителем и усилителем постоянного тока, выполненным на различной элементной базе. Например, в качестве выпрямителя может быть использован транзисторный усилитель, а в качестве усилителя — ЭМУ.

Электрический двигатель, получив питание в виде Uя в зависимости от полярности этого напряжения начинает поворачивать свой вал и вал СП через редуктор таким образом, что разность углов Θ1 и Θ2 уменьшается. Как только окажется, что Θ1-Θ2 = 0, однофазная обмотка СП перестанет выдавать напряжение Uy, т. е. Uy = 0. Тогда снимется напряжение, подаваемое на якорь двигателя, и он перестанет поворачивать свой вал. Таким образом, система отрабатывает сигнал управления, поступивший извне.

Часто в следящих системах кроме отрицательной связи по углу поворота (по положению) используется обратная связь по частоте вращения. В этом случае схема, приведенная на рис. 2, изменится.

Схема замкнутого привода с отрицательной обратной связью по частоте вращения

Рис. 4. Схема замкнутого привода с отрицательной обратной связью по частоте вращения

На валу двигателя будет находиться тахогенератор, а напряжение с его обмотки будет подаваться на преобразователь П последовательно с напряжением Uу, так как это показано на рис. 4. На практике используют и другие виды обратных связей.

Возможно это будет вам интересно: Что такое электрический привод








Статьи близкие по теме:
  • Сельсины: назначение, устройство, принцип действия
  • Электрооборудование лесопильных рам
  • Шаговые двигатели
  • Энкодеры - датчики угла поворота
  • Что такое сервопривод, управление сервоприводом

  • Внимание! Перепечатка (полная или частичная) материалов сайта "Школа для электрика", включая распространение на бумажных носителях, без письменного разрешения администратора сайта запрещена.

    Школа для электрика | Основы электротехники | Электричество для чайников
    Электрические аппараты | Справочник электрика
     Электроснабжение | Электрические измерения | Электрические схемы
     Электромонтажные работы | Пусконаладочные работы | Эксплуатация электрооборудования

    Моя профессия электрик

    Школа для электрика - сайт для электриков, людей, имеющих электротехническое образование, стремящихся к знаниям и желающих совершенствоваться и развиваться в своей профессии.
    Электроэнергетика и электротехника, промышленное электрооборудование.

    Кабельные муфты IEK