Проектирование и расчет автоматизированных приводов

       

Выбор синхронизирующего устройства


5.3. ВЫБОР СИНХРОНИЗИРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА

При выборе СУ руководствуются в основном требованиями надежности, простоты изготовления и возможности компоновки его в одном корпусе с усилителем сигнала рассогласования. Предпочтение отдается бесконтактным устройствам. Заметим, что область применения СУ на неоновых лампах ограничена вследствие возможности ложного срабатывания от общего уровня радиации.

Расчет СУ сводится к следующему: 1) определение границы переключения; 2) проверка соотношения напряжений ГО и TO в критических точках СУ с неполным разделением каналов; 3) расчет параметров элементов схемы СУ; 4) поверочный расчет.

Зону переключения каналов управления рекомендуется выбирать в пределах 0,08 ... 0,22 диапазона работы канала TO:

Для надежной работы СУ необходимо, чтобы при малых углах рассогласования (рис. 61, а) напряжение UТО канала TO превышало напряжение UГО канала ГО. Это условие может быть нарушено вследствие смещения напряжения ГО (штриховые линии), обусловленного инструментальной погрешностью ?И сельсина. При отрицательной погрешности ?И и угле переключения | ?’П | < ?И СП будет согласовываться по каналу ГО, так как U' ТО > U‘ГО. Чтобы исключить возможность согласования СП с большой погрешностью по каналу ГО, необходимо выполнить условие

Рис. 61. Графики статические характеристик двухканального ИР

Углу переключения ?”П, выбранному согласно (165), соответствует правильное соотношение напряжений U ”ТО > U ”ГО.

Синхронизаторы выполняют свои функции тем лучше, чем выше линейность зависимости их выходного напряжения от входного внутри пределов переключения. Это свойство определяется как свойствами основных нелинейных элементов (диодов, реле, неоновых ламп), так и правильным выбором резисторов схем.

Тип основного элемента выбирают с учетом значений характерных напряжений (напряжений запирания диодов, срабатывания реле, зажигания неоновой лампы), которые должны быть соразмерны с напряжением сельсинов TO в точке переключения. При значительном расхождении этих напряжений применяют повышающий трансформатор или усилитель с коэффициентом усиления, равным отношению напряжений.




Ниже приведена примерная последовательность расчета синхронизатора на диодах (см. рис. 61, а).

1. При заданной погрешности канала ГО выбираем границу переключения из условия (165).

2. Для исключения возможности переключения привода на TO и согласования по ложному нулю необходимо выполнить условие — напряжение ГО должно в l,5...2 раза превышать максимальное напряжение TO после ограничения U ТО в точке ? = (180/ip) — ?П (рис. 61, б), т. e.



где



Из двух углов переключения ?’П и ?”П (см. рис. 61, б) соотношение (166) выполняется только для угла ?’П, так как в точке ? = (180/ip) — ?’П напряжение U ГО превышает U’ ТО более чем в 2 раза. Угол ?”П выбран неправильно, так как в точке ? = (180/ip) — ?”П напряжение U” ТО > U ГО.

Если условие (166) не выполняется, необходимо уменьшить предел переключения, выбрав более точные сельсины.

3. Выбор элементов схемы начинаем с выбора диодов, исходя из требования соизмеримости значений нулевого прямого напряжения U диодов и напряжения ограничения канала TO. Сопротивление выбранного диода определяем по вольтамперной характеристике как RД = dU/dI.

При выборе резисторов руководствуются следующими соображениями: ограничительное сопротивление резистора R1 должно быть больше внутреннего сопротивления открытого диода RД, но меньше сопротивления нагрузки R2 (R2 > R1> RД). Сопротивление резисторов R2, R3 выбирают равным или несколько большим, чем допустимое по техническим условиям на сельсины-приемники сопротивление нагрузки. При отсутствии этого параметра в паспортных данных сопротивление резистора R2 берут на порядок больше, чем сопротивление резистора R1, которое находят из условия ограничения максимального напряжения канала TO, когда диоды шунтируют нагрузку.

Выходное напряжение СУ по каналу TO определяется, с одной стороны, делителем R1, RД.



C другой стороны, уровень выходного напряжения равен уровню ограничения, определяемому значением прямого напряжения диодов:



Сопротивление резистора R1 находим, приравняв правые части (169) и (170):





4. Поверочный расчет цепей каналов TO и ГО проводим по току в соответствии с выбранными значениями сопротивлений:



где RС - сопротивление обмотки сельсина.

Расчет проведен правильно, если выполняется условие Iпр > Imax.



Пример 5
. Рассчитать схему переключения управления каналов TO и ГО при выходном напряжении точного сельсина-трансформатора, равном 0,75 B, для системы с двухскоростной сельсинной связью при ip = 30. В качестве задающего выбран сельсин типа СБ-20-1ВД (UП= 110 B, Umax = 25 B), в качестве принимающего — типа СБ-32-1ВП (UП = 110 B, Umax = 21 B, R0 = 360 Ом; оптимальное сопротивление нагрузки RН = 3 кОм).

Решение. 1. Найдем угол переключения привода. Если по условию задачи UТО = 0,75 B, то согласно (167) Umaxsin?П= 0,75. Отсюда 21 sin?П = 0,75; ?П = 2°. При таком угле переключения согласно (165) сельсины могут быть выбраны первого класса точности с погрешностью ?И = 10', так как ?П = 2° > 2 ?И = 20'.

2. Определим по (167) напряжение ГО при угле рассогласования ? = (180/ip) — ?П:



Условие (166) выполнено, так как UГО / UТО = 1,46/0,75= 1,94 > 1,5.

3. Для обеспечения ограничения выбираем диоды Д-226 (U0 = 1 B, Iпр = 0,3 A) и по характеристике определяем сопротивление



4. Сопротивление резистора R1 по выражению (171)



По стандарту выбираем R1 = 51 Ом.

5. Сопротивления резисторов R2, R3 принимаем равными сопротивлению номинальной нагрузки: R2 = R3 = 3 кОм. Соотношение R2 > R1 >> RД выдержано, так как 3000 > 51 >> 2,5.

6. Проверим выбранный диод по току:



Диоды выбраны правильно, так как максимальный ток в цепях ГО и TO не превышает допустимого значения Iпр прямого тока диода: 0,05 < 0,3; 0,006 < 0,3.

Назад | Содержание

| Вперед


Содержание раздела