2.2 Пример построения цифровых сау цсау электропривода.
Рассмотрим двухкоординатную ЦСАУ следящих электроприводов с управляемыми двигателями постоянного или переменного тока.
Подобная структура может быть принята для приводов антенн радиолокационных станций, приводов артиллерийских зенитных установок и т.п. В частности, при использовании такой системы в качестве приводов артиллерийских зенитных установок (АЗУ) управляющая ЦВМ должна обеспечить работу системы в режимах автоматического слежения за целью.
При этом ЦВМ выдаёт два сигнала в цифровом коде, соответствующих необходимым углам поворота платформы АЗУ по азимуту (код А) и возвышению (код В). Платформа АЗУ приводится в движение через редуктор (Р) двумя исполнительными двигателями, один из которых (Ма) перемещает платформу в азимутальной плоскости, а другой (Мв) - в плоскости возвышения (рисунок 2.2.1).
Р – редуктор
Рисунок 2.2.1 – двухкоординатная ЦСАУ следящих электроприводов
Каждый из двигателей одновременно воздействует на соответствующий цифровой датчик: датчик азимута (Да) и датчик возвышения (Дв). Сравнение кодов заданного и истинного значений обоих углов поворота платформы, а также выработка управляющих импульсов и сигналов коррекции производится в вычислительных устройствах ВУа и ВУв. Сигналы с выходов ВУа и ВУв поступают на усилительно-преобразовательные устройства УПУа и УПУв, управляющие исполнительными двигателями Ма и Мв.
Следящие система по углу азимута и возвышения обычно выполняются в виде автономных цифровых электроприводов.
Рассмотрим структуру такого привода с асинхронным однофазным двигателем и несимметричным управлением (рисунок 2.2.2).
ФСУ – фазосдвигающее устройство, ВУ – вычислительное устройство, УМ – усилитель мощности, ИМ – исполнительный механизм, ДЧ – делитель частоты, М – мотор,
Г – генератор прямоугольных импульсов, УПУ – усилительно-преобразующее устройство
Рисунок 2.2.2 – цифровой электропривод с асинхронным однофазным двигателем и несимметричным управлением.
УПУ и УМ выполнены на транзисторах и работают в ключевых режимах, что позволяет уменьшить массу и габариты УПУ и УМ.
В ВУ сравниваются коды задающего сигнала r и код сигнала обратной связи y. Кроме сравнения кодов ВУ может решать задачи коррекции динамических свойств привода. Отличительной особенностью цифровых приводов является исключение фазосдвигающих конденсаторов, обеспечение относительно стабильного сдвига магнитных потоков в ОВ и ОУ на 90, исключение источника питания переменного напряжения частоты f2, при этом требуется только источник постоянного тока.
При симметричном управлении в структуру вводится еще УПУ и дополнительная связь (рисунок 2.2.3).
Рисунок 2.2.3 –цифровой электропривод с асинхронным однофазным двигателем и симметричным управлением.
При несимметричном управлении Uов = const; Uоу = var , а при симметричном оба напряжения варьируются.
Достоинства симметричного управления состоят в лучших энергетических характеристиках приводов, т.е. больше КПД, меньше потери энергии и т.д.; что особенно характерно для следящих электроприводов, работающих в повторно кратковременных режимах.
Достоинством несимметричного управления является больший вращающий момент в номинальном режиме и более линейные механические характеристики.
Достоинства цифровых приводов по сравнению с непрерывными:
Исключение фазосдвигающегого конденсатора С, имеющего большую массу и габариты.
Можно использовать источник электроэнергии постоянного тока. УПУ и УМ работают в импульсном режиме.
Постоянный фазовый сдвиг 90 град. между обмоткой управления и обмоткой возбуждения, что увеличивает мощность привода.