Выбор управляющего устройства пример расчета
4.7. ВЫБОР УПРАВЛЯЮЩЕГО. УСТРОЙСТВА. ПРИМЕР РАСЧЕТА
При выборе УУ необходимо учитывать следующие факторы: 1) физическую природу регулируемой величины; 2) диапазон работы и характер изменения задающего и выходного сигналов (поступательное или угловое); 3) требуемые точность преобразования, чувствительность, зону нечувствительности; 4) быстродействие; 5) влияние на работу УУ внешних условий эксплуатации: температуры, давления, влажности, вибраций; 6) допустимые размеры, массу, срок службы, надежность и т. д. Учесть при выборе конкретного УУ все перечисленные факторы явно невозможно, так как некоторые из них противоречивы. Так, при удовлетворении требования повышенной надежности пренебрегают технологическими и экономическими факторами, предпочитая более сложный по технологии изготовления бесконтактный сельсин контактному. А так как точностные параметры бесконтактных сельсинов ниже, то точность преобразования сигнала при этом также уменьшается. Следуя общей тенденции микроминиатюризации аппаратуры, повышают требования к размерам датчиков. Однако e уменьшением размеров элементов точность индукционных микромашин понижается.
Из всей совокупности факторов и требований при выборе УУ в виде ИР на потенциометрах или индукционных микромашинах основным критерием является точность, определяемая инструментальной погрешностью изготовления элементов. Эта погрешность не поддается компенсации и непосредственно входит в статическую погрешность всего СП. При проектировании полагают, что на долю ИР приходится 30 ... 50 % результирующей статической погрешности привода, т. e.
Если одноканальные схемы на потенциометрах, имеющих собственную инструментальную погрешность ± (0,25 ... 1)°, не удовлетворяют заданной точности, применяют трансформаторные дистанционные передачи на сельсинах и BT. Предпочтение при этом отдается прецизионным BT, позволяющим снизить погрешность передачи угла до ± (2 ... 10)' по сравнению с погрешностью ±(20 ... 30)', характерной для сельсинов. Применением двухканальной передачи угла на сельсинах и BT и механическом редукторе можно добиться снижения погрешности до ± (2 ... 6)'.
Условие (162) в этом случае можно записать в следующем виде:
Дальнейшее увеличение точности передачи угла обеспечивается применением многополюсных преобразователей с электрической редукцией. Электрическая редукция исключает погрешности зубчатой передачи и доводит точность до 1".
После предварительного определения типа ИР (индукционного, потенциометрического) приступают к выбору датчика и приемника из числа рекомендуемых для применения. Технические данные некоторых типов потенциометров приведены в табл. 1, технические данные рекомендуемых сельсинов и BT — в табл. ?7, ?8 прил.
Поскольку погрешность ИР складывается из погрешностей датчика и приемника, то для повышения точности передачи угла рассогласования оба элемента выбирают одного класса точности, так чтобы инструментальная погрешность была меньше или равна допустимой погрешности, рассчитываемой по (162): ?ИР ? ?ИР доп.
Пары подбирают в соответствии e рекомендациями, приводимыми в паспорте, либо по указанному назначению: буквой Д обозначим датчики (СД, ВТДП – Д), буквами П или ПТ — приемники (СПТ, ВТДП — П).
Рис. 56. Суммирующий каскад
Кроме того, пары подбирают e учетом параметров сопряжения. Для ВТ такими параметрами являются напряжение питания (127, 60, 40, 27, 12, 6 B), частота (400, 1000, 2000, 4000 Гц), коэффициент трансформации (0,25; 0,56; 1); для сельсинов — напряжение питания (127, 40, 27, 12, 6 B), частота (50, 400, 1000 Гц), максимальное напряжение синхронизации Umax — наибольшее напряжение, снимаемое с двух фаз обмотки синхронизации. Например, сельсину-датчику НД-404П (UП = 110 B, f 400 Гц, Umax = 100 B) соответствует сельсин-приемник БС-155А с такими же параметрами, а ВТДП—Д типа СКТ-225-2Д соответствует ВТДП—П типа СКТ-225-2П с одинаковыми параметрами (UП = 36 B, kТ=1,0).
Параметрами для потенциометров являются напряжение питания UП, крутизна статической характеристики, зависящая от диапазона изменения рабочего угла. Если диапазоны работы потенциометров неодинаковы, то идентичности характеристик добиваются введением в цепь потенциометров добавочных резисторов.
Передаточное отношение редуктора согласно (163)
Выбираем iр = 10.
4. Погрешность преобразования угла определяем по выражению (161), полагая ?р (ip) = l,5', ?З = 0,5':
Передаточное отношение редуктора рассчитано правильно, так как погрешность преобразования угла не превышает допустимую погрешность, равную 5,4'.
5. Коэффициент преобразования (чувствительность) для канала ГО согласно (154)
6. Чувствительность по каналу TO с учетом приборного редуктора
Назад | Содержание
| Вперед
При выборе потенциометров особое внимание уделяют подбору их сопротивления для согласования с нагрузкой и уменьшения методической погрешности. Для облегчения согласования потенциометры каждой серии выпускают с разными номиналами сопротивлений. Номинал сопротивления выбирают по погрешности, обусловленной нелинейностью характеристики и определяемой классом точности потенциометра.
Для двухканальной системы передачи угла на сельсинах и BT передаточное отношение редуктора ip рассчитывают по формуле
где ?ГО = ?ИР — погрешность, определяемая классом точности сельсинов и BT.
Необходимым условием применения суммирующего каскада (рис. 56) в качестве УУ является линейность сложения входных сигналов.
Сложение сигналов реализуют с помощью схем последовательного и параллельного суммирования. Так как схема последовательного суммирования — суммирования напряжений — имеет меньшую помехозащищенность, предпочтение отдают схеме параллельного суммирования (см. рис. 56) — суммированию токов. Параметры схемы сложения сигналов определяются входным сопротивлением суммирующего усилителя и сопротивлением нагрузки. Если схема сложения не удовлетворяет требованию высокоомной нагрузки (например, при поступлении входного сигнала с аналоговой ЭВМ), то последовательно с источниками входных сигналов ставят добавочные резисторы R1 и R2, сопротивление которых будет зависеть от внутреннего сопротивления источника входного сигнала. Суммирование сигналов (каждого со своим коэффициентом) осуществляется согласно выражению (пояснение дано в п. 3 гл. 8)
Пример 4. Подобрать пару сельсинов для привода, статическая погрешность которого не должна превышать 18', Рассчитать точность передачи угла и чувствительность измерительной схемы.
Решение 1, Полагая, что ?ИР доп составляет 30% заданной погрешности привода, находим ?ИР доп= 18·0,3= 5,4'.
2. Из табл., ?7 прил., выбираем пару сельсинов типа БС-3 3-го класса точности, погрешность следования которых составляет 30', Umax= 5 B, f = 400 Гц,
3. Так как погрешность сельсинов превышает допустимую, выбираем двухканальную систему с механическим редуктором.
