Розроблення принципової схеми керування швидкістю привідних електродвигунів

Системою двокоординатного переміщення в даному випадку є самописець (рис. 2.4).

Рис.2.4. Зовнішній вигляд самописця

Міст, на якому встановлено тримач пера, може переміщуватись вздовж одної з осей координат. Перо також може переміщуватись по мосту вздовж іншої з осей координат. Також перо може притягуватись електромагнітом до площини.

Для переміщення моста чи тримача пера застосовуються привідні електродвигуни постійного струму з незалежним збудженням від постійних магнітів. Один з них закріплений на корпусі нерухомо. За допомогою системи з троса, барабана і натяжних роликів він переміщує міст. Інший двигун закріплений на мості.

Він переміщує тримач пера, і теж використовує трос. Також на мості встановлено електромагніт, якір якого за допомогою тяги притискає перо.

Дані двигуни - машини малої потужності. їх робоча напруга становить 15 В, а опір якірного кола великий і складає приблизно 30 Ом. Пряма подача напруги на якір не викликає появи великих струмів, тому можна запускати двигун саме таким чином. Кожен з двигунів передає свій момент на відповідний редуктор. З редуктора обертовий момент іде на барабан, на який намотаний трос. Для того, щоб загальмувати привід, двигун відмикають від мережі. Привід зупиняється під дією сил тертя, тому нема потреби в гальмівному режимі двигуна. Електромагніт – постійного струму, якір з феромагнітного металу. Для роботи електромагніта необхідна напруга 24 В.

Для такого приводу необхідним є регулювання швидкості двигунів і реверсування. Воно здійснюється за допомогою регулятора напруги, наведеного на рис. 2.5. Ця схема має однакові складові для обох привідних електродвигунів.

Якщо один з двигунів, наприклад, двигун 1, потрібно запустити з заданою швидкістю, з промислового контролера, що керує приводом, надходить сигнал 24 В на одну з котушок реле. Ця котушка відповідає певному напрямку обертання двигуна. Якір привідного електродвигуна з’єднується з напругою +15 В і масою. Схема складена таким чином, що при поданні напруги на котушку іншого реле якір двигуна буде підключений протилежною полярністю, а якщо не подати напругу на жодну з котушок реле, чи на обидві котушки, напруга на якір двигуна не буде подаватись. В такий спосіб вибирається напрям переміщення.

На колектор транзистора типу n-p-n подається постійна напруга +15 В. На базу транзистора подається інший сигнал з контролера. Цей сигнал є регульованим в межах від 0 В до 12 В і задає швидкість. Напруга з емітера є напругою живлення двигуна. Таким чином, цей сигнал контролера задає швидкість двигуна.

Привідні електродвигуни обладнані механічним приводом на резистивні давачі положення. Давач працює від постійної напруги 24 В. Напруга, яка знімається з залежить від положення моста чи пера. Ця напруга є вхідним сигналом для контролера і використовується в алгоритмі керування для того, щоб при запуску перо самостійно поверталось у вихідну точку.