Устройство для регулирования скорости вращения

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ, содержащее последовательно соединенные преобразователь скорости вращения в частоту, усилитель-формирователь , преобразователь частоты в напряжение, выход которого подключен к первому входу злемента сравнения, второй вход которого соединен с источником опорного напряжения , и исполнительный механизм, отличающееся тем, что, с целью повьшения быстродействия, оно содержит D -триггер и пороговый элемент , причем выход злемента сравнения подключен кБ -входу D -триггера, выход усилителя-формирователя - к С-входуВ-триггера, а первый вход злемента сравнения - к входу порогового элемента, вькод которого подключен к R-входу Ъ -триггера, на выходе которого включен исполнительный механизм. 4:

COOS СОВЕТСКИХ

«««««

РЕСПУБЛИК, SU„„1104477

3 @ С 05 3 13/62

4 ф

1 ч

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И (ЛНРЫТИЙ (21) 3534768/18-24 (22) 06.01.83 (46) 23.07.84. Бюл. Ф 27 (72) Г.Г.Деркач (53) 62.50(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 620891, кл. Ь 01 P 3/481, 1976

2. Авторское свидетельство СССР

666476, кл. Q 01 P 3/58, 1977 (прототип) (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ, содержащее последовательно соединенные преобразователь скорости вращения в частоту, усилитель-формирователь, преобразователь частоты в напряжение, выход которого подключен к первому входу элемента сравнения, второй вход которого соединен с источником опорного напряжения, и исполнительный механизм, отличающе еся тем,что, с целью повьппения быстродействия, оно содержит 3 -триггер и пороговый элемент, причем выход элемента сравнения подключен кЭ -входу 3 -триггера, выход усилителя-формирователя — к

С-входу 3-триггера, а первый вход элемента сравнения — к входу порогового элемента, выход которого подключен к R -входу 3 -триггера, на выходе которого включен исполнительный механизм.

М 1104477 2

ИэобреTpHHp относится к приборостроению и автоматике н может быть использовано для регулирования и контроля скорости вращения различного рода машин и механизмов, в частности

5 для систем управления запуском силовых установок.

Известно устройство для контроля скорости вращения, содержащее тахогенератор переменного тока, выпрями- 1< тель, пороговый элемент на основе операционного усилителя и интегрирующую РС-цепь (1).

Недостатком этого устройства яв-. ляется его малое быстродействие, что вызвано необходимостью применения интегрирующих RC -цепей с большой постоянной времени. Кроме того, устройство имеет недостаточную точность и не обеспечивает возможность визуального контроля величины скорости

35

45

-55 вращения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для контроля скорости вращения, содержащее последовательно соединенные преобразователь скорости в частоту электрического сигнала, преобразователь частоты в напряжение, элемент сравнения, выполненный в виде дифференциального усилителя, второй вход которого соединен с источником опорного напряжения. а выход связан с. исполнительным Механизмом 21.

Известное устройство обладает более высокой точностью, обеспечивает возможность подключения к выходу преобразователя частоты в напряжение индикатора для контроля величины скорости вращения, но имеет недостаточное быстродействие выдачи управляющего сигнала, что вызвано необходимостью применения на выходе преобразователя частоты в напряжение сглаживающих фильтров. с большой постоянной времени для исключения ложных срабатываний, в результате чего оно имеет малое быст родействие и большую динамическую погрешность.

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства.

Указанная цель достигается тем, что устройство для получения регулирования скорости вращения, содержа щее последовательно соединенные преобразователь скорости вращения в частоту, усилитель-формирователь и преобразователь частоты в напряжение, выход которого подключен к первому входу элемента сравнения, второй вход которого соединен с источником опорного напряжения, и исполнительный механизм, содержащий 0 -триггер и пороговый элемент, причем выход элемента сравнения подключен к

1)-входу 9 -триггера, выход усилителя" формирователя — к С-входу Il -триггера, а первый вход элемента сравненияк входу порогового элемента, выход которого подключен к Р-входу D -триггера, на выходе которого включен исполнительный механизм.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство.для регулирования скорости вращения содержит преобразователь 1 скорости вращения в частоту (датчик), усилитель-формирователь 2, преобразователь 3 частоты в напряжение, источник 4 опорного напряжения, элемент 5 сравнения, выполненный на дифференциальном усилителе, . выход которого подключен к D -входу

9-триггера 6, выход которого подключен к исполнительному механизму 7.

Преобразователь частоты в напряжение содержит ждущий мультивибратор 8 и интегрирующую Rc"цепь 9 (фильтр низкой частоты). R --вход Д -триггера

6 подключен к выходу порогового элемента 10.

Устройство работает следующим образом.

Датчик 1 вырабатывает сигнал, частота f которого пропорциональна скорости вращения. Зтот сигнал поступает на вход усилителя-формирователя 2, который на своем выходе формирует короткие импульсы длительностью с частотой следования равной частоте входного сигнала f

С поступлением каждого импульса с частотой f, запускается ждущий мультивибратор 8, на выходе которого формируются импульсы с постоянной, длительностью й»7, из которых с помощью интегрирующей РС-цепи 9 выделяется постоянная составляющая.

Злемент 5 сравнения сравнивает напряжение Ос с выхода RC-цепи 9 с напряжением U опориого источниОп ка 4.

При скорости вращения меньше заданной сигнал U

1п 477

Составитель Л. Птенцова

Редактор Л, Гратилло Техред iK.Êàñòåëåâè÷ Корректор M.Äeì÷èê

Заказ 5210/34 Тираж 842 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1

2-триггера ноэдействует тактовый импульс, то триггер устанавливается в состояние "0" или это состояние сохраняется, при этом исполнительный механизм 7 яе включается.

Если эа счет пульсаций напряже- ние U превысить U „ и на выходе элемента сравнения появится логическая "1" длительности, равной разности времени заряда и разряда конденсатора до величины 0 „, но вследствие того, что на С-входе триггера отсутствует тактовый импульс, так как его длительность Т меньше времени заряда конденсатора, до напряжения U „, триггер 6 сохранит свое состояние и ложного срабатывания исполнительного механизма не произойдет. При достижении скорости вращения заданной величины на выходе элемента сравнения постоянно формируется логическая "1", которая при поступлении тактового импульса переводит 9 -триггер в состояние "1", что вызывает срабатывание исполнительного механизма.

В известном устройстве при недостаточной фильтрации напряжения U элемент сравнения вблизи точки срабатывания реагирует на пульсации напряжения и соответственно с час4

ТоТоА пульсаций включается и выключается исполнительный механизм

В предложенном устройстBL в результате введения D -триггера 6, С-вход которого связан с усилителем-формирователем 2, допустим более высокий уровень пульсаций напряжения на выходе преобразователя частоты в напряжение.

Следовательно, требуется фильтр с меньшей постоянной времени. В результате предлагаемое устройство имеет большое быстродействие и меньшую динамическую погрешность.

Для исключения ложных сигналов при включении питания, а также при скоростях вращения, близких к нулю (при отСутствии сигналов на выходе усилителя формирователя 2), введен порого2б вый элемент 10, сигнал с которого при уменьшении напряжения U на выходе преобразователя частоты в напряжение до значения, близкого к нулю, устанавливает триггер в нулевое состояние.

При необходимости визуального контроля величины скорости вращения индикатор, например, магнитоэлектрического типа может быть подключен (через буферный каскад к выходу преобразователя частоты в напряжение.