Следящие электроприводы

С

ледящим называется ЭП, который обеспечивает (воспроизводит) с заданной точностью движение исполнительного органа рабочей машины в соответствии с произвольно изменяющимся входным сигналом управления. Этот сигнал может изменяться в широких пределах по произвольному временному закону и иметь механическую или электрическую природу. Чаще всего входной сигнал представляет собой скорость или угол поворота оси или вала задающего устройства. Следящий ЭП применяется для антенн радиотелескопов и систем спутниковой связи, в металлообрабатывающих станках, для привода роботов и манипуляторов, в автоматических измерительных устройствах и во многих других случаях.

Следящий ЭП (рис.13.1) состоит из датчика входного сигнала 1 и датчика 5 выходной координаты, измерителя рассогласования 2, системы управления 3 и электродвигателя с механической передачей 4, которая приводит в движение исполнительный орган 6 рабочей машины.

Рис.13.1. Схема следящего ЭП

Датчики входной и выходной величин преобразуют механические величины (скорость или угол поворота вала) в электрические – входной сигнал U_ВХ и сигнал ОСU_о.с. Измеритель рассогласования 2, алгебраи-чески суммируя эти сигналы, вырабатывает сигнал рассогласования U_∆, поступающий в систему управления 3.Следящий ЭП по своей структуре представляет собой замкнутую систему, действующую по принципу отклонения.

Система управления 3 состоит из регулятора (усилителя) и силового преобразователя, которые обеспечивают необходимое преобразование сигнала рассогласования U_∆в напряжение U, поступающее на двигатель. За счет выбора схем регулятора и преобразователя или введения коррек-тирующих устройств обеспечивается необходимый закон изменения это-го напряжения во времени U(t) при отработке входного воздействия ω(t) или φ_ВХ(t).

Электродвигатель и механическая передача 4 в соответствии с зако-ном изменения U(f) обеспечивают перемещение исполнительного органа 6. Иногда двигатель с механической передачей называют исполнитель-ным механизмом (сервомеханизмом).

Классификация следящего ЭП может быть выполнена по несколь-ким признакам. Если следящий ЭП предназначен для воспроизведения с заданной точностью скорости движения исполнительного органа, он на-зывается скоростным, а если положения – то позиционным.

Различают следящие ЭП с непрерывным и прерывным управлением; последние, в свою очередь, делятся на релейные и импульсные.

В следящих ЭП непрерывного действия напряжение, пропорцио-нальное сигналу рассогласования, постоянно подается на двигатель.

Следящий ЭП релейного действия характеризуется тем, что напряжение на двигатель подается только в том случае, когда сигнал рассогласования достигает определенного значения. Поэтому работа ре-лейного следящего ЭП характеризуется определенной зоной нечувст-вительности по отношению к входному сигналу.

Импульсный следящий ЭП отличается тем, что управляющее воздействие на двигатель подается в виде импульсов напряжения, амплитуда, частота или заполнение которых изменяется в зависимости от сигнала рассогласования. В этих случаях говорят соответственно об амплитудно-, частотно- и широтно-импульсной модуляции сигнала уп-равления.

В следящем ЭП используются двигатели переменного и постоянно-го тока, различные виды усилителей, датчики скорости и положения и другие аналоговые и цифровые устройства управления.

Дата добавления: 2014-11-29