Устройство для измерения скорости вращения вала электродвигателя

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсннх

Социалист имескик

Республик (i i) 684445 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22)Заявлено 02.08.77 (21) 2514382/18-10 с присоединением заявки J4 (23 } Приоритет

Опубликовано 05.09.79. Бюллетень М 33

Дата опубликования описания 08.09.79 (51)М. Кл .

G 01 P 3/46 рщдаратееккьб кенктет

СССР

an делам кэебретеккй в еткрнтк9 (53) УДК 531.7:

:6 21 3 17. 39 (О 88. 8) (72) Авторы изобретения

В А. ПоджаРенко, Ю. П. Харитоненко и А. Ф. Хомчук

Винницкий попитехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ВРАШЕНИЯ

ВАЛА ЗПЕКТРЭЙВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к области измеритепьной техники и контроля парамет ров движения и может найти применение в приборостроении и машиностроении.

Известны эпектронные устройства дпя измерения скорости врашения, содержашие

5 импульсный датчик скорости, формироватепь, дифференцируюшую цепь, раздепитепьное звено P).

Также известно устройство, которое ло содержит бпок формирования пилообразного напряжения, состояший из дешифратора, трех компараторов, трех ключей, трех фаз,ных детекторов и фипьтров нижних частот, сепьсина и источника опорного напряжения, 15 дифференциатор, схему выделения модуля и фнпьтра нижних частот (2).

Однако эти устройства не позвопяют опредепить номинальную скорость враше20 ння вала двнгатепя при номннапьной наг рузке на вату, частоте и амппитуде напряжения сети (например, М -220 В

f 50 Гц), Нестабильность питаюшей сети может привести к ошибочным результатам на стадии проектирования электрических машин. Дпя устранения атого недостатка необходимо применять автономные мошные и высокостабипьные блоки питания, что экономически невыгодно.

Непью изобретения является повышение точности измерения скорости врашения вала, приведенной к номинальным частоте и напряжению питания двигатепя.

Эго достигается тем, что в предпагаьмое устройство введены понижаюший трансформатор, усипитепь-ограничитепь, два частотных фильтра, два детектора, операционный усилитель, выпрямитель, фильтр нижних частот, сумматор и блок депения, причем вход понижаюшего трансформатора подкпючен к питаюшей двигатель сети, а выход через усипитепь-мэграничитепь - к

Входам двух частожых фильтроВ, вкпюченных параппепьно, выходы которых через детеггоры соединены с входами операционного усилителя, выход которого поди ючен

3 6 844 к одному из входов сумматора, второй вход которого через фильтр нижних частот и выпрямитель соединен с выходом понижаюшего трансформатора, а выход сумматора соединен с одним из входов блока деления, включенного между блоком выделения модуля и регистрируюшим изме. рительным преобразователем. На фиг. 1 представлена структурная схема описываемого устройства; на фиг. 1о

2 представлена статическая характеристика частотного детектора.

Устройство измерения скорости врашения вала асинхронного двигателя 1 содержит блок 2 формирования пилообразного напряжения, соединенный с входом дифференцнатора 3, выход которого соединен со входом блока 4 выделения модуля,выход которого соединен с блоком деления

5, выход которого соединен с регистризо руюшим измерительным преобразователем

6. Понижающий трансформатор 7, питаемый от обшей с двигателем сети, через усилитель-юграничитель 8 соединен с входа25 ми двух частотных фильтров 9 и 10, включенных параллельно, выходы которых через детекторы 11 и 12 соединены с двумя входами операционного усилителя

13, а его выход соединен с одним из зо .Входов сумматора 14, второй вход последнего через выпрямитель 15 и фильтр 16 нижних частот сОединен с ВыхОдОМ по» нижаюшего трансформатора 7. В свою очередь, выход сумматора соединен с одним из входов блока деления 5. Два частотных фильтра 9, 10, два детектора 11, 12 и операционный уснпитель образуют частотный дискриминатор, причем параметры частотного дискриминатора подобраны таким образом, что при частоте сети 50 Pit на выходе операционного уси, лителя напряжение равно нулю. Статическая: характеристика такого частотного де тектора представлена на фиг. 2. Усилитель- 45 ограничитель 8 служит для усчуанения влияния нестабильности питаюшего напряжения на работу дискриминатора. Если амплитуда напряжения, подаваемого на частотные фильтры 9 и 10, изменяется во времени, то статическая характеристика частотного дЫкримннатора будет менять наклон, а это приведет к погрешно- сти опредепения нестабильности частоты сети. 55

В целом устройство измерения угловой, скорости работает следуюшим образом.

Напряжение сети, питающее двигатель 1, через понижаюший трансформатор 7 пода45 4 ется на усилитель-ограничитель 8 и выпрямитель 15. Параметры понижаюшего трансформатора 7, выпрямителя 15 и фильтра 16 нижних частот подобраны так, что при номинальном напряжении питаюшей сети на выходе фильтра нижних час тот напряжение равно lB. При номинальной же частоте питаюшей сети на выходе операционного усилителя 13, т. е. на выходе частотного дискриминатора, напряжение равно нулю. Так как нестабильность частоты и напряжения сети оказывают одинаковое действие на скорость врашения вала асинхронной машины, т. е. при увеличении частоты и напряжения угловая скорость тоже возрастает и наоборот, то сигналы, пропорциональные указанным нес» табипьностям, суммируются сумматором

14.

При номинальных частоте и напряжении и сети на выходе сумматора напряжение равно 1В и при отклонении режима работы сети от номинального напряжение на выходе сумматора будет изменяться в процентном ..тношении в ту или другую сторону. Это напряжение, пропорциональное суммарному возмушаюшему воздействию, подается на один иэ входов блока деления

5, на второй вход которого подается ин» формативный сигнал, получаемый путем дифференцирования в блоке 3 с последующим детектированием в бноке выделения модуля 4 сигнала пилы, поступаюшего на вход дифференциатора от блока формирования пилы 2. При возрастании параметров питаюшей двигатель сети информативный сигнал делится на "коэффициент больше единипы, т. е. в пропорциональном отношении уменьшается, и наоборот. Таким образом, на выходе блока деления получается информация об угловой скорости, а сигнал, несуший эту информацию, инва; риантный к нестабильностям сети, регистрируется при помоши выходного измерительного преобразователя 6.

Формула изобретения

Устройство дпя измерения скорости врашения вала электродвигателя, содержа шее последовательно включенные блок формирования пилообразного напряжения, дифференциатор, блок выделения модуля и регистрируюший измерительный преобразо« ватель, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышении точности измерения скорости врашения вала, приведенной

5 684445 6 к номинальным частоте и напряжению пи- матора, второй вход которого через фильтр тания двигателя, в устройство введены нижних частот и выпрямитель соединен с понижающий трансформатор, усилитель-огра-;выходом понижающего трансформатора, а ничитель, nsa частотных фильтра, два де- выход сумматора соединен с одним нз тектора, операционный усилитель, выпрями- s входов блока деления, включенного между теНь, фильтр нижних частот, сумматор и блоком выделения модуля н регнстрируюблок деления, причем вход понижающего шйм измерительным преобразователем; трансформатора подключен к питающей дви- Источники информации, принятые во гатель сети, а выход через усилитель- внимание при экспертизе ограничитель - Is входам двух частотных >о 1. Авторское свидетельство СССР фатьтров, включенных параллельно, выхо- % 443315, кл. 6 01 Р 3/46, 1973. ды которых через детекторы соединены с 2. Авторское свидетельство СССР входами операционного усилителя, выход % 481835, кл. G 01 P 3/46, 1974 которого подключен к одному входу сум- (прототип).

Составитель N. Хаустов

Редактор Л. Бибер Техред 3. Фанта Корректор E. Папп

Заказ 5278/38 Тираж 1090 Подписное

LIHHHI1H 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