Устройство для измерения скорости вращения

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ, содержащее генератор трехфазного тока нуль-орган, на вход которого подключены первая и вторая фазы генератора, дифференциатор , ключи, конденсаторы, отличающееся тем, что, с целью упрощения и повышения точности измерения малых скоростей вращения, в него введено устройство вьщеления полярности, а выходы фаз генератора через одинаковые по величине резисторы соединены в общую точку, выход нуль-органа через дифференциатор подключен к входу устройства вьщеления полярности, при этом в ыходы сигнала положительной полярности и сигнала отрицательной полярности его соединены соответственно с -первыми (управляющими ) входами ключей, вторые входы которых подсоединены к третьей фазе генератора, а выходы кл1рчей подсоединены к конденсаторам, которые соеди нены между собой последовательно, причем средняя точка конденсаторов соединена с общей точкой соединения резисторов, и с общей входной клем .мой нуль-органа. оь X) х 9д 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (I9) SU(11) (5)И G 01 P 3/46

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2801303/18-10 (22) 24.07.79 (46) 23.07.85. Бюл. И 27 (72) В.П.Сисев, И.Н.Зрожевский и А.П.Овсиенко (71) Ворошиловградский филиал Института "Гипроуглеавтоматизация" (53) 621.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 531081, кл. С 01 P 3/46, 1976.

2, Авторское свидетельство СССР

9 481835, кл. G 01 Р 3/06, 1975. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ,. содержащее генератор трехфазного тока нуль-орган, на вход которого подключены первая и вторая фазы генератора, дифференциатор, ключи, конденсаторы, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения и повьппения точности измерения малых скоростей вращения, в него введено устройство выделения полярности, а выходы фаз генератора через одинаковые по величине резисторы соединены в общую точку, выход нуль-органа через дифференциатор подключен к входу устройства выделения полярности, при этом выходы сигнала положительной полярности и сигнала отрицательной полярности его соединены соответственно с первыми (управляющими) входами ключей, вторые входы которых подсоединены к третьей фазе генератора, а выходы ключей подсоединены к конденсаторам, которые соединены между собой последовательно, причем средняя точка конденсаторов соединена с общей точкой соединения резисторов, н с общей входной клем.мой нуль-органа.

1168864

Устройство относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля величины и направдения скорости вращения различных приводов, а также в системах авто- 5 матического регулирования скорости движения управляемых объектов, например, для автоматического вождения рудничных аккумуляторных электровозов.

Известны устройства для измерения скорости вращения, содержащие генераторы трехфазного тока, выпрямители, логические схемы управления, реверсоры (1) .

Однако эти устройства имеют малую точность измерения малых скоростей вращения.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является уст- 20 ройство, содержащее генератор трехфазного тока, нуль-органы, дифференциаторы, ключи, конденсаторы, выпрямительные элементы f2) .

Недостатком устройства является ,его сложность и большая погрешность при измерении малых скоростей вращения, за счет использования выпрямительных элементов.

Целью изобретения является упро- 30 щение и повышение точности малых ско- . ростей вращения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения скорости вращения введено устройство З5 выделения полярности, а выходы фаз генератора через одинаковые по величине резисторы соединены в общую точку, выход нуль-органа через дифференциатор подключен к входу устрой- 40 ства выделения полярности, при этом выходы сигнала положительной полярности и сигнала отрицательной полярности его соединены соответственно с первыми (управляющими) входами клю-45 чей, вторые входы которых подсоединены к третьей фазе генератора, а выходы ключей подсоединены к конденсаторам, которые соединены между собой последовательно, причем средняя 50 точка конденсаторов соединена с общей точкой соединения резисторов и с общей входной клеммой нуль-органа.

На фиг.1 представлена электрическая схема устройства; на фиг.2 — диаграм-55 мы состояний различных элементов устройства: а) мгновенные фазные напряжения на нагрузочных резисторах, б) напряжение на выходе нуль — органа, в) напряжение ыа выходе дифференциатора, г) выходное напряжение устройства.

Устройство для измерения скорости вращения содержит генератор 1 трехфазного тока, нагруженный на резисторы 2-4, соединенные в звезду.

Вход нуль-органа 5 соединен с первой и второй фазой генератора.

Выход нуль-органа 5 через дифференциатор 6 соединен с устройством

7 определения полярности, выходы которого соединены с управляющими входами ключей 8 и 9. Выходы ключей соединены с последовательно включенными конденсаторами 10 и 11, а входыс третьей фазой генератора 1. Средняя точка конденсаторов 10 и 11 соединена с общей точкой соединения резисторов 2-4 и с общей входной клеммой нуль-органа 5.

Устройство работает следующим образом.

При правом вращении ротора генератора чередование фазных напряжений на нагрузке представляется как Б 1 A В

U или АВС, а при левом вращении

Б„- Ц Б или АВС (фиг.2а), Таким образом, на входы нуль-органа поступают постоянно два фазных напряжения, одно из которых (на резисторе 3) при правом вращении отстает от другого (на резисторе 2) по фазе на 120 а при левом вращении отстает по фазе о с от него на 240

Напряжение, замеряемое на резисторе 4 (напряжение третьей фазы) и отстающее по фазе от напряжения на резисторе 2 при правом вращении на о

240 и при левом — на 120, подлежит фиксации, как информация о скорости вращения трехфазного генератора. При разности мгновенных значений фазных напряжений на входе нуль-органа больше нуля, т.е. (Ц, -БВ) ) О, с его выхода снимается положительный сигнал, а при разности (U -U )i0 — с выхода снимается отрицательный сигнал. При разности двух.фазных напряжений (U<-U>) 0 (на фиг.2а точка а-а при правом вращении и точки в-в при ле/ вом вращении) происходит переброс нуль-органа из одного устойчивого состояния в другое. На фиг.2б представлена диаграмма выходного напряжения с нуль-органа при правом вращении (сплошные линии) и левом вращении

864

3 1168 (пунктирные линии) ротора генератора.

Выходное напряжение с нуль-органа

5 поступает на вход дифференциатора

6, в котором напряжение прямоугольной формы преобразуется в импульсы поло- 5 жительной и отрицательной полярности (фиг.2в). Выход дифференциатора через устройство выделения полярности 7 соединен с первыми управляющими входами ключей 8 и 9. Таким образом, на управ-10 ляющий вход одного ключа 8 поступают положительные импульсы, а на управляющий вход другого ключа 9 — отрицательные импульсы;

Импульсы управления поступают на ключи в тот момент, когда в третьей фазе нагрузки (фазе С) напряжение достигает своего амплитудного значения. Следовательно, в течение каждо- 20

ro периода ключи поочередно подключают к фазному напряжению запоминающие конденсаторы 10 и 1!. Заряд (или разряд) конденсаторов происходит импульсно до амплитудного значения генерируемого напряжения, пропорционального скорости вращения. При этом на выходе устройства (на нагрузке

Кн) выделяется удвоенное значение амплитуды генерируемого напряжения. . 30

Поскольку правое и левое вращение характеризуется различным чередованием фазных напряжений нагрузки, то при сигналах управления одной полярности на конденсаторах «О и 11 в зависимости от направления вращения будут фиксироваться напряжения разной полярности. Так, например, при правом вращении при отрицательном импульсе управления (точки a) фиксируются амплитудные значения отрицательных полуволн напряжения, а при левом вращении (точки в) фиксируются амплитуды напряжений положительных полуволн. Следовательно, напряжение с выхода устройства при изменении вращения с правого на левое, и наоборот, меняет свою полярность,. т.е. дает информацию о направлении вращения.

Таким образом, предлагаемое устройство, выполняя функцию измерения величины и направленности скбрости вращения, -имеет по сравнению с известным устройством существенно меньшие потери полезного сигнала, в резУльтате чего существенно повышается точность измерения малых скоростей вращения.

|!68864

Ц д

Составитель А.Трегубов

Редактор Ан.Шандор . Техред О.Ващишина Корректор С.Черни

Заказ 4609/38 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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