Реверсивный бесконтактный тахогенератор постоянного тока

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в качестве датчика скорости для определения величины и направления скорости вращения объектов как в системах контроля, так и в системах автоматического управления. Устрознство содержит трехфазный синхронный генератор 1 с ротором в виде постоянного магнита с двумя парами полюсов, трехфазньш двухполупериодный Выпрямитель 2, блок 3 реверса, блоки 4-6 - (Л IN: 1чЭ (;о а со ел

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1229695

А1 (11 4 G 01 Р 3/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АSTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3757435/24-10 (22) 24.05.84 (46) 07.05.86. Бюл. № 17 .(?1) Рязанский радиотехнический ин-ститут (72) А.Г.Куличенко, Т.А.Куличенко и B.Â.Ïåòðåíêo (53) 531,767(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 591812, кл. G 05 В 11/Oi 1978.

Авторское свидетельство СССР № -877438, кл. G 01 Р 3/46,,1981.

Авторское свидетельство СССР

¹ 519582, кл. С 01 Р 3/46, 1977.

{54) РЕВЕРСИВНЫЙ БЕСКОНТАКТНЫЙ ТАХОГЕНЕРАТОР ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в качестве датчика скорости для определения величины и направления cKopQcTH вращения объектов как в системах контроля, так и в системах автоматического управления. Устройство содержит трехфазный синхронный генератор 1 с ротором в виде постоянного магнита с двумя парами полюсов, трехфазный двухполупериодный.выпрямитель 2, блок 3 реверса, блоки 4-6

1229695 взятия модуля, формирующие усилители

7-9, схемы 10-12 сравнения, логическую схему 13 определения направления вращения, соединенные между собой определенным образом, что позволяет повысить точность измерения момента направления вращения. Для осуществлеИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в качестве датчика скорости для определения величины и направления скорости вращения объектов как в j системах контроля, так и в системах автоматического управления.

Цель изобретения — повьппение точности измерения момента изменения направления вращения.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг.2 — временные диаграммы фазных напряжений генератора; на фиг.3 — возможная реализация схемы сравнения; на фиг.4 возможная реализация формирующего усилителя.

Реверсивный бесконтактный тахогенератор постоянного тока (фиг.1) содержит трехфазный синхронный генера- тор 1 с ротором в виде постоянного магнита с двумя парами полюсов, трехфазный двуполупериодный выпрямитель

2, блок 3 реверса, блоки 4-6 взятия модуля, формирующие усилители 7-9, схемы 10-12 сравнения, логическую схему 13 определения направления вращения. Хаждая фаза синхронного генератора 1 подключена на соответствующий вход переменного тока трехфазно- ЗО го двухполупериодного выпрямителя 2, на вход одного из блоков 4 — 6 взятия модуля и на вход одного из формирующих усилителей 7-9. Выход выпрямителя 2 подключен к силовому входу блока 3 реверса. Выходы блоков взятия модуля в сочетании иэ трех по два подключены к входам двухвходовых схем

10-12 сравнения, выходы которых подключены к соответствующим входам ло- щ гическсй схемы 13 рпределения направления вращения, которая содержит логические элементы HE 14-19, логические элементы И 20-28,логи. еские элементы ИЛИ ния логической обработки сигналов фаз блоки 4-6 взятия модуля выделяют абсолютные значения мгновенных напряже. ний фаз, а формирующие усилители

7-9 преобразуют напряжение фаз в импульсные последовательности. 4 ил.

2 табл.

29-31, логические элементы И 32-38, логический элемент ИЛИ 39, логический элемент И 40 и логические элементы

ИЛИ 41 è 42.

На фиг.2 обозначено: U — выходные напряжения синхронного генератора, Б,., U У вЂ” выходные напряжения синхронного генератора в фазах А, В, С соответственно.

Схема сравнения (фиг.3) содержит операционные усилители 43 и 44. В цепь обратной связи операционного усилителя 44 включены стабилитрон 45 и диод 46, а в выходную цепь -диод

47 и резистор 48. формирующий усилитель (фиг.4) содержит триггер Шмитта 49 и включенные на его выходе диод 50 и резистор 51.

Тахогенератор работает следующим образом.

1!ри прямом вращении вала синхронного генератора чередование генерируемых фазных напряжений представляется как В- В- С, а при обратном вращении — как А С В, причем фазные напо ряжения сдвинуты по фазе на 60 . Как видно из фиг.2, каждой 1/6 периода напряжения генератора соответствует вполне определенное сочетание знаков фаэных напряжений и соотношений между абсолютными значениями мгновенных напряжений в фазах, причем при прямом и обратном вращениях для одной и той же части периода эти соотношения различны (табл.1 и 2). Для осуществления логической обработки сигналов фаз блоки 4-6 взятия модуля выделяют абсолютные значения мгновенных напряжеййй фаз, а формирующие усилители

7-9 преобразуют напряжения фаз в импульсные последовательности. На их

1 выходах логическая "1 появляется при положительной полярности соответ- ствующего фазного напряжения, а логи!

229695 направлением вращения вала генератора.

Логическая функция, соответствукщая табл.1 и 2, имеет вид:

Таблица 1

Соотношения абсоЗнаки фазных напряжений

Сигналы на

Сигналы на входах логической ехемы лютных величин фазных напряжений выходах ло— гической схемы

A В С у, у

ХХ ХХ4Х5Х вЂ” 0 0 1 0 О

1 0

1 О

1 — О 1 1 О

1 О

Π1 — 1 1 1

О О О 1 1

1 — О 0 О

О 1 — 0 О О

1 О

1 О

1 О

В табл.2 показаны состояния напря- ческой схемы при обратном нажений фаз генератора и сигналов логи- 40 правлении. Таблида 2

Сигналы на

Соотношение абсоСигналы на входах логической схемы

Знаки фазных напряжений выходах логической лютных величин фазных напряжений схемы

А В С

Х, Х,Х, Х,Х,Х, О 1 — I О 0 О 1

/В/ /А/, /В/ /С/

/A/>/В/, /A/ /С/

/С/>/А/, /С/>/Â/

О 1

О 1 0 1

О 1

О 1

О 1

О 1 1 1

/В/>/А/, /В/>/С/

/A/>/Â/, /А/>/С/

/С/o/A/, /С//В/

О, 1 — О 1 1

О О 1 О

1 О 0 О

О

О 1 ческий 0 — при отрицательной. Схемы 10-12 сравнения выдают сигнал логической "1" при выполнении соотношений /А/> /В/, /В/> /С/, /С/>/А/ соответственно.

После обработки информации о направлении вращения вала в соответствии с табл. 1 и 2 сигнал с выхода У! ло-! гической схемы (прямое вращение, табл.1), либо с выхода У (обратное !О вращение, табл.2), подается на управляющий вход цлока 3 реверса, который переключает полярность выходного напряжения тахогенератора, поступающего с выпрямителя 2, в соответствии с 15

/С/>/В/, /С/>/А/

/А/> /В/, /А/>/С/

/В/> /А/, /В/> /С/

/С/>/А/, /С/>/В/

/А/> /В/, /А/) /С/

/В/>/А/, /В/> /С/

7 Х Х Х4 Х Х6+ Х Х +4 Х6+ ! где Х Х вЂ” выходные сигналы двухвхо 1 з довых схем сравнений;

Хд Х вЂ” выходные сигналы формиру-. ющих усилителей.

В табл.1 показаны состояния напряжений фаз генератора и сигналов логической схемы при прямом вращении, 1229695

Знаки "+" или "-" в столбцах А,В,С означают положительную или отрицательную полярность соответствующего напряжения фазы генератора. Прочерк в столбцах Х„- Х означает, что для данного интервала состояние соответ" ствующего входа логической схемы не имеет значения.

Схема сравнения (фиг,З) может быть 1Î реализована, например, на двух операционных усилителях. Операционный усилитель 43 выполняет функцию инвертора, а усилитель 44 является суммирующим. Стабилитрон 45 и диод 46 цепи f5 обратной связи усилителя 44 и цепь с диодом 47 и резистором 48 обеспечивают формирование двух уровней сигналов на выходе схемы сравнения "0" 1п 2О

В качестве формирующего усилителя (фиг.4) возможно использование триггера 49 Шмитта в режиме однополярного реле, на выходе которого включена формирующая цепь из диода 50 и резис- 2 тора 51 .

Формирующий усилитель при положительной полуволне фазного напряжения формирует положительный импульс.

Формула из обретенияЗО

Реверсивный бесконтактный тахогенератор постоянного тока, содержащий синхронный трехфазный генератор с ротором в виде постоянного магнита с двумя парами полюсов, трехфазный двухполупериодный выпрямитель, цепи переменного тока которого подключены к фазам генератора, а постоянного тока — к силовому входу блока реверса, управляющие входы У, и У которого соединены с выходом логической схемы определения направления вращения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения момента. изменения направления вращения, в него дополнительно введены три формирующих усилителя, три блока взятия модуля и три двухвходовых схем сравнения, причем входы формирующих усилителей H входы блоков взятия модуля соединены с фазами синхронного трехфазного генератора, выходы блоков взятия модуля в сочетании из трех по два соединены с входами схем сравнения, выходные сигналы двухвходовых схем сравнения Х вЂ” Хз и формирующих усилителей Х - Х6 поданы на входы логической схемы, реализующей логическую функцию уx X4+ + + Х „Х 3Х4ХуХ6

Составитель Ю.Мручко

Редактор А.Козориэ Техред И.Попович КорректорГ.Решетник

Заказ 3025 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4