Преобразователь угловой скорости

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ по (авт. св. 613241, о т л ичающийся тем, что, с целью I увеличения точности измерения за счет компенсации оборотных и фазных пульсаций, пропорциональных угловой Скорости, функциональный преобразователь состоит из интегратора и запоминающего устройства, причем выход выпрямителя через последовательно соединенные интегратор и запоминающее устройство подключен к второму входу перемножителя, а управляющие входы интегратора и запоминающего устройства соединены с выходом датчика углового положения. (Л с го со СХ5

СОНИ СОВЕТСНИХ

СОИ1ЮМ

РЕСПУБЛИК (3% (11);

g 6 01 Р 3/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 613241 (21) 3342199/18-10 (22) 15.09.81 (46) 15.07.83. Бюл. В 26 (7Г) A.Â. Бубнов и В.Н. Горюнов (71) Омский институт инженеров железнодорожного транспорта (53) 621.317.39:531.7(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 613241, кл. G 01 Р 4/46, 1978(прототип) . (54) (57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ по авт. св. Р 613241, о т л и-.

-.ч а ю шийся тем, что, с целью t увеличения точности измерения за ! счет компенсации оборотных и фазных пульсаций, пропорциональных угловой скорости, функциональный преобразователь состоит из интегратора и запоминающего устройства, причем выход выпрямителя через последовательно соединенные интегратор и запоминающее устройство подключен к второму входу перемножителя, а управляющие входы интегратора и запоминающего устройства соединены с выходом датчика углового положения.

1029080

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано для безынерционного измерения угловой скорости машин и механизмов, например в быстродействующ х прецизионных электропривонах 5 постоянного и переменного тока.

В известном устройстве для измерения угловой скорости для подавления оборотных и фазных пульсаций используется функциональный преоб- 10 раэователь, подключенный к выходу датчика углового положения. Сигналы с выхода функционального преобразователя и выхода устройства перемножаются и полученный сигнал суммируется с выходным сигналом тахогенератора.

Данное устройство содержит тахогенератор переменного тока, вал которого жестко связан с датчиком углового положения, а выходная обмотка подключена через выпрямитель к одному из входов сумматора, второй вход которого соединен с выходом перемножителя, а выход — с первым входом перемножителя, к второму входу которого подключен через функциональный преобразователь выход датчика углового положения 51 7.

Недостатки этого устройства необходимость предварительного получения для каждого используемого экземпляра тахогенератора и выпрямителя осциллограммы выходного сигнала выпрямителя, полученной за полный оборот ротора тахогенератора при 35 некоторой фиксированной угловой скорости м), и необходимость реализации сложного характера нелинейной зависимости, воспроизводимой функцио.нальным преобразователем. 40

Цель изобретения — увеличение точности измерения за счет компенсации оборотных и фазных пульсаций, пропорциональных угловой скорости.

Поставленная цель достигается 45 тем, что в предлагаемом устройстве функциональный преобразователь состоит из интегратора и запоминающего:: устройства, причем выход выпрямителя через последовательно соединенные интегратор и запоминающее устройство подключен к второму входу перемножителя, а управляющие входы интегратора и запоминающего устройства соединены с выходом датчика

55 углового положения.

Это позволяет в каждый момент времени вычислять значение коэффициента, . учитывающего изменение чувствитель, ности тахогенератора от положения ротора, путем сравнения преобразованного сигнала с выхода выпрямитеЛя с сигналом датчика углового положения и в соответствии с этим производить более точную корректировку выходного сигнала преобразователя. 65

На чертеже изображена схема преобразователя, общий вид.

Преобразователь содержит тахогенератор 1 переменного тока, соединенный выходом с выпрямителем 2, сумматор 3, датчик углового положения

4 и последовательно соединенные интегратор 5, запоминающее устройство 6 и перемножитель -7. Вход интегратора 5 соединен с выходом выпрямителя 2 и первым входом сумматора

3, выход которого соединен с вторым входом перемножителя 7, а выход датчика углового положения 4 соединен с управляющими входами интегратора

5 и запоминающего устройства 6.

Преобразователь работает следующим образом.

Сигнал постоянного тока с тахогенератора 1, пройдя через выпрямитель 2, поступает на вход сумматора

3, где суммируется с компенсирующим сигналом, формирующимся на выходе перемножителя 7. При полной компенсации фазных и оборотных пульсаций на выходе сумматора 3 появляется сигнал, пропорциональный угловой скорости тахогенератора 1 и не содержащий укаэанных пульсаций составляющих, присущих исходному сигналу на выходе выпрямителя 2.

В некоторый момент времени t в условиях полной компенсации сигнал на на выходе сумматора 3 определяется суммой

" < "-г ) ц (а)=и М вЂ” (у

Э о где U it) — напряжение на выходе

3 сумматора;

U it) — напряжение на выходе

1 выпрямителя;

it) — напряжение на выходе за2 поминающего устройства;

1/U — коэффициент передачи перемножителя;.

К вЂ” коэффициент пропорциональности; цццц)- угловая скорость.

В момент прихода импульса с датчика углового положения в запоминающем устройстве 6 запоминается напряжение и ц=и --" u (ч н., о Т где U — начальное напряжение на вью ходе интегратора;

T — - постоянная времени интегрирования; ,t „-моменты прихода импульсов

1Р i+1 с датчика углового положения.

На интеграторе в этот момент устанавливается начальное напряжение

1029080

Составитель М. Хаустов

Редактор С. Лисина Техред Л.Пекарь Корректор Ю. Макаренко

Заказ 4968/42 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 учитывая зависимость чувствительности тахогенератора от положе ния ротора, можно записать где К (< ) — коэффициент, учитываю-

I щий изменение чувствительности тахогенератора от положения ротора.

Расчеты показывают, что К (о )в пределах угла асЕО, определяемого моментами времени С, . и -„, остается практически йостоянййм. Угол ас(. определяется из выражения

tl+

cad, = — Kaa(t)d+, (4) о

1 где К вЂ” коэффициент пропорционален=

0 ности.

Выбирается

О =u =к аа (й о о о

Из выражений (2 ), (3 ), (4 ) и (5) определяется зависимость напряжения на выходе запоминающего устройства от Коэффициента К (о(.) и (t)=U С - к Щ (ь)

2 о

Из выражений (1 ) и (6 ) определяется значение выходного сигнала

Таким образом, в преобразователе производится вычисление значения

К .о(на каждом шаге интегрирования о at, соответствующем углу поворота ротора тахогенератора Л о(, и, в соответствии с этим, коррекция выходного напряжения.

Расчеты показывают, что такое выполнение устройства при достаточно большом количестве меток датчика углового положения и точности их нанесения позволяет полностью скомпенсировать оборотные и фазные пульсации выходного сигнала устройства, gQ пропорционального измеряемой угловой скорости, что приводит к повыше нию точности измерения угловой ско.рости.

Использование преобразователя в

25 электроприводах постоянного и переменного тока повысит их точность и быстродействие за счет устранения погрешностей, вызванных нестабильностью мгновенной скорости вращения, -ЗО а при измерении угловой скорости машин .и механизмов повысится достоверность получаемой информации.