Мостовая схема для измерения скорости вращения якоря машины постоянного тока

 

МОСТОВАЯ СХЕМА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ЯКОРЯ МАШИШ 1 ПОСТОЯННОГО ТОКА, два плеча которой образованы цепью якоря машины с датчиком тока и первым резистором, а два других выполнены в виде второго резистора и сердечника с рабочей обмоткой и обмоткой подмагничивания, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности измерения скорости, она снабжена дополнительными обмоткой и резистором, соединенными параллельно, магнитным шунтом и усилителем, при этом вход усилителя включен параллельно датчику тока, а его выход соединен с обмоткой подмагничивания, магнитный шунт разделяет сердечник на два замкнутых магнитных контура, в одном из I OTOрых установлена обмотка подмагничива Э ния, а в другом - рабочая и дополни (Л тельная обмотки. 4 00

СОЮЗ СОВЕТСНИ)(СОЦ 4АДИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУЬЛИН

3(51) G 01 Р 3 46

jf3 ..:".

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3449843/18-10 .(22) 08,06.82 (46) 3.0.01.84. Бюл. Р 4. (72) Е.Е.10орников, A.Ï.Ïàíêîâ, A.В.Иустов В.К.Борисов, A.Â.>Уидков и К.A.Âàñÿêèí (71) Тульский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (53) 531 ° 77:621.3.083.5(088.8) (56) 1. Патент Великобритании

М 2004654, кл. G 01 Р 3/46, 1979., 2. Авторское свидетельство СССР

Р 356561, кл. G 01 Р 3/46, 1972 (прототип). (54)(57) МОСТОВАЯ СХЕМА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ЯКОРЯ МАШИНЫ

ПОСТОЯННОГО ТОКА, два плеча которой

„„SU„„A образованы цепью якоря машины с датчиком тока и первым резистором, а два других выполнены в виде второго резистора и сердечника с рабочей обмоткой и обмоткой подмагничивания, о т л и ч а ю ш а я с я тем, что, с целью повышения точности измерения скорости, она снабжена дополнительными обмоткой и резистором, соединенными параллельно, магнитным шунтом и усилителем, при этом вход усилителя включен параллельно датчику тока, а его выход соединен с обмоткой подмагничивания, магнитный шунт разделяет сердечник на два замкнутых магнитных контура, в одном из которых установлена обмотка подмагничива-Я ния, а в другом - рабочая и дополни- тельная обмотки.

1070480

Изобретение относится к црибо1строению и может быть использовано. в следящих системах в качестве датчика обратной связи по скорости.

Известно устройство для измерения скорости вращения якоря машины, выполненное по мостовой схеме и обеспечивающее компенсацию температурной погрешндсти СП .

Однако данное устройство обладает недостаточной точностью иэ-ва влия ния насыщения материала магнитопровода и потерь на вихревые токи.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, представляющее собой мостовую, схему, два плеча кото-15 рой образованы цепью якоря с датчиком тока машины и первым резистором, а . два других выполнены в виде второго резистора и сердечника с рабочей обмоткой и обмоткой подмагничивания 2О

С23.

Однако известному устройству присущи погрешности, обусловленные наличием вихревьх токов, а также погрешности при работе в импульсном режиме за счет ЭДС вэаимоиндукции.

Гель изобретения - повышение точности измерения скорости.

Поставленная цель достигается тем, что в мостовую схему, два плеча кото- о рой образованы цепью якоря машины с .датчиком тока и первым резистором, а два других выполнены в виде второго резистора и сердечника с рабочей обмоткой и обмоткой подмагничива". ния, введены дополнительные обмотка

35 и резистор, соединенные параллельно, магнитный шунт и усилитель, при этом вход усилителя включен параллельно датчику тока, а его выход соединен с обмоткой подмагничивания, 40 магнитный шунт разделяет .сердечник на два замкнутых магнитных контура, . в одном из которых установлена обмотка подмагничивания, а в другом— рабочая н дополнительная обмотки. 45

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства в виде мостовой схемы.

Два плеча техометрического моста образованы резистором 1, цепью якоря двигателя 2 и датчиком 3 тока, выполненного в виде резистора, включенного последовательно в цепь якоря двигателя 2. Резистор 1, включенный последовательно в цепь якоря двигателя 2, выполнен в виде бифилярной петли из металлической 4ольги, закрепленной, например наклеенной,на поверхности статора. Для компенсации температурной погрешности тахометри- 60 ческого моста, вызванной тем, что температура нагрева статора ниже температуры нагрева якоря, материал, нз которого изготовлен резистор 1, имеет температурный коэфФициент сопротивления больший, чем материал обмотки якоря двигателя 2. Два других плеча моста образованы электромагнитным эквивалентом двигателя с регулируемым резистором 4 и добавочным резистором 5. Электромагнитнь1й эквивалент представляет собой трехстержневой сердечник с обмотками б, 7 и 8 °

Обмотка б и дополнительная обмотка

7 намотаны на один из крайних стержней, а обмотка 8 — на дрйгой крайний стержень сердечника. Центральный стержень представляет собой магнитный шунт ° Обмотка 6 включена в плечо моста и уравновешивает индуктивность цепи якоря двигателя. Дополнительная обмотка 7 закнута на регулируемый резистор 4 и имитирует действие вихревых токов в материале магнитопровода двигателя 2. Обмотка 8 подмагничивания подключена к выходу усилителя 9 и имитирует наслцение материала магнитопровода.

При подаче на тахометрический мост импульсов напряжения на датчике

3 тока, включенного последовательнов цепь якоря двигателя 2, возникает падение напряжения, пропорциональное току цепи якоря двигателя 2. Это напряжение подается на вход усилителя

9, к выходу которого подключена обмотка 8 подмагничивания, являющаяся нагрузкой усилителя 9. Поэтому ток и намагничивающая сила обмотки 8 подмагничивания пропорциональны току цепи якоря двигателя 2. Токи, протекающие по обомотке б и дополнительной обмотке 7, создают магнитные потоки, замыкающиеся через магнитный шунт, сечение которого должно быть таким, что

его насыцение происходит одновременно с насьа ением материала магнитопровода двигателя 2. Это обеспечивает пропорциональность индуктивностей цепи якоря двигателя 2 и электромагнитного эквивалента, а следовательно, и балансировку тахометричес. кого моста как при ненасыщенном, так и при насыщенном материале магнитопровода двигателя 2. Под действием потоков, создаваемых обмотками б и 8, в дополнительной обмотке 7 наводится ЭДС индукции и по ее виткам протекает ток. Магнитное поле, создаваемое этим током, оказывает такое же влияние на электромагнитные процессы в электромагнитном эквиваленте, как и магнитное поле, создаваемое вихревыми токами, возникающими в материале магнитопровода двигателя 2, на электромагнитные процессы в нем. Кроме того, при работе двигателя 2 происходит разогрев якоря и статора, причем якорь нагревателя сильнее, чем статор. Это приводит к увеличению активного сопротивления обмотки якоря и одновремен1070480

Составитель Е.Измайлов

Редактор И.Рачкулинец Техред д.Пилипенко Корректор1Й.Решетник

В

Заказ 11673/42 Тирам 823 : Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул . Проектная, 4 ному увеличению сопротивления резис= тора 1, установленного на поверхности статора. Так как температурный коэ4Фициент сопротивления материала, из которого изготовлен резистор 1, больше, чем у материала обмотки якоря, то мост остается сбалансированным.

Применение предлагаемой мостовой схемы позволяет повысить точность измерения скорости вращения якоря двигателя за счет компенсации разбаланса моста, вызванного действием вихревых токов в материале магиитопровода двигателя, температурным изменением сопротивления обмотки якоря, -насыщением материала магнитопровода двигателя и ЭдС взанмоиндукции в обмотках электромагнитного эквивален та.