Асинхронный тахогенератор

 

АСИНХРОННЫЙ ТАХОГЕНЕРАТОР, содержа11{Ий обмотку возбуждения, шунт, транзистор для последователь , ного подключения к источнику питания , а также фаэосдвиганхдай для параллельного подключеi ния к источнику питания и генераторную обмотку, отличающийся тем, что, с целью снижения погрешности выходного сигнала тахогенератора, он снабжен операционным усилителем, транзистор выполнен составным из двух комплементарных транзисторов, коллекторы которых подключены к обмотке возбуждения , эмиттеры соединены с шунтом и инвертирую111им входом операционного усилителя, базы соединены с выходом операционного усилителя , а неинвертирующий вход операционного усилителя через фазосдвигающий злемент подключен к источнику питания. СО ел ч DO СО

СОКИ СОВЕТСНИХ

ООФМЛЮ

РЕСПУБЛИК (!Ю (1Ь.

3(59 H 02 К 17 42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИЛ,ЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕВАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЫТИЙ (21) 3408139/24-07 (22) 15.03. 82

{46) 15.08.83. Бюл. 9 30 (72) В.В.Ладыка, Л.П.Наседкин и И.В.Тумаш (53) 621. 313. 321(088 ° 8) (56) 1.,Патент ОШ 9 3317767, кл. Н 02 К 17/42, 1967.

2. Хэнел Г., Эрнст Г. Индукционный тахогенератор М.S. й. Р 7,1976, с. 157-159. (54)(57) АСИНХРОННЫЙ ТАХОГЕНЕРАТОРt содержащий обмотку возбуждения, шунт, транзистор для последователь-,ного подключения к источнику питания, а также фазосдвигающий эле1мент для параллельного подключения к источнику питания и генераторную обмотку, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью снижения погрешности выходного сигнала тахогенератора, он снабжен операционным усилителем, транзистор выполнен составным из двух комплементарных транзисторов, коллекторы которых подключены к обмотке возбуждения, эмиттеры соединены с шунтом и инвертирующим входом операционного усилителя, базы соедине-. ны с выходом операционного усилителя, а неинвертирующий вход операционного усилителя через фазо сдвигающий элемент подключен к источнику питания.

10 35739

Изобретение относится к электри-: ческим машинам и может быть использовано для стабилизации работы асинхронных тахогенераторов, врашаюшихся трансформаторов, других машин этого класса. 5

Известны асинхронные тахогенераторы, содержащие полый ротор с дополнительной обмоткой обратной связи, размещенной на статоре, ось которой совпадает . c осью об- 10 мотки возбуждения, усилителя и источника задающего переменного напряжения, Обмотка возбуждения указанных тахогенераторов питается от усилителя, на вход которого поступает разность напряжений задающего источника и обмотки обратной связи, образуя систему с замкнутой отрицательной обратной связью по потоку возбуждения p1).

При достаточно большом коэффициенте усиления усилителя эти устройства позволяют стабилизировать поток возбуждения тахогенератора, а следовательно, и наклон его выходной характеристики, но требуют наличия дополнительной обмотки обратной связи, что усложняет конструкцию.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту являются асинхронные тахогенераторы, содержащие соединенные последовательно источник питания, обмотку возбуждения, шунт, транзистор, а также фазосдви. гающий элемент, подключенный параллельно источнику питания и генераторную обмотку 2 j.

Однако в данных тахогенераторах переменный ток в обмотке возбужде- 40 ния формируется иэ постоянного тока шунтированием обмотки транзистором, работающим в ключевом режиме, что приводит к искажению формы выходного напряжения тахогенератора. 45

Кроме того, схема содержит трансформатор, что значительно увеличивает массу устройства.

Целью изобретения является снижение погрешности выходного сигнала асинхронного тахогенератора.

Указанная цель достигается тем, что тахогенератор, содержащий обмотку возбуждения, шунт, транзистор для последовательного.подключения к источнику питания, а также фазосдвигающий элемент для параллельного подключения усилителем, е транзистор выполнен составным из двух комплементарных транзисторов, коллекторы которых подключены к обмотке возбуждения, эмиттеры соединены с шунтом и инвертирующим входом операционного усилителя, базы соединены с выходом операционо ного усилителя, а неинвертирующий 6S вход операционного усилителя через фаэосдвигающий элемент подключен к источнику питания.

На чертеже представлена электрическая схема асинхронного тахогенератора.

Предлагаемый тахогенератор содержит генераторную обмотку 1 и обмотку 2 возбуждения, расположенные на статоре (не показан) полвый ротор 3. Источник 4 питания включен последовательно с комплементарными транзисторами 5 и 6 и шунтом 7. Устройство снабжено также операционным усилителем 8 и фазосдвигающим элементом 9, выполненным на резисторе 10 и конденсаторе 11, подключенным параллельно источнику 4.

Коллекторы транзисторов 5 и 6 подсоединены к обмотке 2 возбуждения, их эмиттеры — к шунту 7 и инвертирующему входу операционного усилителя 8, базы транзисторов 5 и б подключены к выходу операционного усилителя 8, вход фазосдвигающего элемента 9 подсоединен к источнику 4 питания, неинвертирующий вход операционного усилителя 8 соединен с выходом фазосдвигающего элемента 8, а источник 4 питания обмотка 2 возбуждения, транзисторы

5 и 6 и шунт 7 соединены последовательно.

Тахогенератор работает следующим образом.

Источник 4 питания питает обмотку 2 возбуждения переменным напряжением синусоидальной формы и создает в ней переменный ток, который протекает через коллектор и эмиттер транзисторов 5 и б, каждый из которых проводит только одну полуволну тока, работая. в активном режиме, при этом другой транзистор оказывается заперт приложенным к нему напряжением обратной полярности. Фаэосдвигающее устройство

9, состоящее иэ резистора 10. и конденсатора 11, обеспечивает необходимый сдвиг по фазе между напряжением источника 4 питания и током возбуждения, подавая на неинвертирующий вход операционного усилите,ля 8 напряжение, м дающее мгновен, ное значение тока змиттера транзисторов 5 и 6, Транзисторы 5 и б управляются напряжением, поступающим на их базы с выхода операционного усилителя 8, а сигнал отрицательной обратной связи по току возбуждения поступает. с шунта 7 на инвертирующий вход усилителя 8.

Стабилизация тока возбуждения осуществляется изменением сопротивления транзисторов 5 и 6 в случае отклонения тока от заданного значения, при этом форма тока в обмотке

1035739

Составитель В. Трегубов

Редактор N. Петрова Техред И.ГайдУ КорректорГ. Решетник

Заказ 5850/56 Тираж 687 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, 4,2 в6збуждения остается всегда синусоидальной, повторяя форму напряжения источника 4 питания. Иэ этого следует, что предлагаемое.устройство позволяет стабилизировать выходное напряжение тамогеневатора, не внося искажений в его форму.

Технико-зкономические преимущества предлагаемого устройства рассмотрены в сравнении с базовым объектом. В качестве базового объекта принят прототип. В СССР не применяются подобные устройства.

Базовый объект представляет собой асинхронный техогенератор, в котором использовано устройство, обеспечивающее стабилизацию тока возбуждения путем последовательного выпрямления переменного напряжения, стабилизации выпрямленного постоянного тока, а затем формирования из стабилизированного постоянного. тока переменного тока в обмотке . возбуждения при помощи транзистора, шунтирующего обмотку. Такой способ формирования переменного тока приводит к значительным искажениям в форме выходного напряжения тахогенератора. Несинусоидальность выходного напряжения такогенерато- . ра означает появление неосновных гармоник, которые не несут полезной

, информации. Это существенный недостаток в некоторых случаях применения тахогенераторов в автоматических устройствах, так как снижается точность при перемножении и суммировании нескольких сигналов либо появляются перегрузки в обмотках управления исполнительных органов.

Предлагаемое устройство обеспечивает стабилизацию выходного напря10 жения, позволяет устранить .формирование переменного тока из постоянного и тем самым снижает искажения формы выходного сигнала тахогенератора. !

5 Кроме того, оно содержит меньшее количество элементов в сравнении с известным тахогенераторомг отсутствует выпрямительный блок, .стабилитроны и трансформатор, что позволяет снизить массу и габариты тахогенератора..

Асинхронные тахогенераторы широко применяются в качестве датчиков скорости в автоматических

Устройствах и системах. Применение предлагаемого устройства в уже .существукицих или вновь проектируемых автоматических системах позволяет повысить качественные показатели каждой конкретной системы в целом без большиХ капитальных затрат.