СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА
Система предназначена для точной отработки вращательных или линейных перемещений. Ее можно использовать в ряде измерительных приборов: компенсационных вольтметрах, самобалансирующихся мостах, приборах для измерения температуры и давления, а также для управления подвижными элементами сортирующих устройств (подвижными лотками, заслонками, задвижками).
В радиолюбительской практике систему можно использовать для дистанционного управления поворотом антенны.
Технические данные системы:
-
Пределы регулирования углового перемещения, градус 0—350
-
Погрешность в передаче углового перемещения, градус, не более ±0,5
-
Потребляемая мощность, Вт, не более 60
Следящая система (см. принципиальную схему на рисунке) состоит из измерительной части (резисторы
Rl—R3), двухкаскадных усилителей постоянного тока на транзисторах Т1 и ТЗ, Т2 и Т4, выходных каскадов на тринисторах Д4 и Д5, исполнительного механизма на электродвигателе
Ml, блока питания из двух выпрямителей на диодах Д11 и Д12 и трансформатора питания.
Резисторы Rl—R3
измерительной части образуют измерительный мост. Резистор
R1 выполняет функцию датчика углового или линейного перемещения в зависимости от назначения системы. Резистор
R2 через редуктор связан с валом электродвигателя
Ml, вследствие чего происходит автоматическая балансировка измерительного моста. Резистор
R3 служит для установки нуля при настройке моста.
На двухкаскадные усилители напряжение разбаланса моста поступает в противофазе. Переменными резисторами
R10 и R1I добиваются точной балансировки усилителей. Связь между первым и вторым каскадами усилителей гальваническая. С выходными каскадами усилители связаны через диоды Д2 и ДЗ.
В анодные цепи тринисторов Д4 и Д5 включены обмотки возбуждения ОВ1 и ОВ2 электродвигателя
Ml. Вал его через редуктор механически связан с объектом и с переменным резистором
R2.
От выпрямителя, собранного на диоде Д12, питается измерительный мост, а от выпрямителя, выполненного на диоде Д11, — усилитель.
Если измерительный мост сбалансирован, напряжение на его выходе, а следовательно, и на общем входе (делитель
R4R5) усилителей равно нулю. При этом усилители также находятся в состоянии баланса, и на электродах транзисторов устанавливаются напряжения, указанные на схеме. Напряжения на эмиттерах транзисторов ТЗ и Т4, а следовательно, и на управляющих электродах тринисторов Д4 и Д5 недостаточны для того, чтобы открыть эти тринисторы. На электродвигатель
Ml не поступает напряжение питания, и система находится в состоянии покоя.
При перемещении движка резистора
R1 в любую сторону измерительный мост разбалансируется и напряжение разбаланса с выхода моста поступает на вход усилителей. В зависимости от полярности этого напряжения открывается тринистор Д4 или Д5 и на электродвигатель
Ml поступает напряжение питания. Вал электродвигателя приводит в движение объект и движок переменного резистора
R2 до тех пор, пока измерительный мост не будет снова сбалансирован.
В системе использованы переменные проволочные резисторы ПТП-21 (R1 и
R2) и ПП1 (R3). Переменные резисторы R10 и R11 — СПО-2, а все постоянные — МЛТ. Конденсаторы С1—С4 — К50-3, а С5 и С6 — КБГ-МП. Электродвигатель
Ml — ДК-1А с червячным редуктором, имеющим передаточное отношение 100: 1.
Трансформатор намотан на магнитопроводе УШ 19Х28. Обмотка
I содержит 1120, обмотка
II — 85, а обмотка III— 170 витков провода ПЭЛ 0,29. Обмотка
IV имеет 170 витков провода ПЭЛ 0,31.
При налаживании следящей системы особенно важно подобрать одинаковые пары транзисторов Т1 и Т2, ТЗ и Т4, тринисторов Д4 и Д5, диодов Д2 и ДЗ и резисторов
R4 и R5, R6 и R7, R12 и R13, R14 и R15, R17 и Я/S. Затем электродвигатель
Ml заменяют двумя лампами накаливания (26 В; 0,15 А), которые служат для индикации открытия тринисторов, включив их вместо обмоток возбуждения.
Сначала при налаживании системы балансируют измерительный мост. Для этого движки переменных резисторов
R1 и R2 надо установить точно в среднее положение, а к выходу моста подключить вольтметр постоянного тока с пределом измерения 2,5 В. Подстраивая переменный резистор
R3, добиваются, чтобы напряжение на выходе моста было равно нулю. Далее проверяют режим работы транзисторов усилителей и балансируют их переменными резисторами
R10 и R11. При сбалансированных усилителях тринисторы Д4 и Д5 закрыты, а индикаторные лампы, включенные вместо электродвигателя, не горят. Переменные резисторы
R1Q и R11, кроме балансировки усилителей, влияют на чувствительность системы. Наибольшую чувствительность система имеет на пороге возникновения автоколебаний, которые легко обнаруживаются по самопроизвольному периодическому включению индикаторных ламп.
После балансировок проверяют работоспособность следящей системы, для чего движок резистора
R1 перемещают вверх (по схеме), при этом загорается индикаторная лампа, включенная в анодную цепь тринистора Д5. Если же движок резистора
R1 переместить вниз, то должна загораться индикаторная лампа, включенная в анодную цепь тринистора Д4. После такой проверки индикаторные лампы заменяют электродвигателем и наблюдают за работой всей следящей системы.
Инж. А.КУДРЯШОВ (Радио N6, 1976 год.)
