Устройство для измерения скорости привода

 

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено, 231277 (21) 2558630/18-24

<щ 742795 (51}М. Кл.2 (01 Р 3/00 с присоединением заявки Hо

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 250 6.80. Бюллетень МЯ 2 3

Дата опубликования описания 2506.80 (53) УДК 62-50 (088. 8) (72) Автор изобретения

В.П.Мазунин

Свердловское отделение Государственного ордена

Трудового Красного Знамени проектного института Тяжпромэлектропроект им. Ф.Б.Якубовского (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ПРИВОДА

Эта цель достигается тем, что в устройство введены элементы И и ИЛИ, инвертор, триггер, счетчик и блок памяти, первый вход которого соединен с выходом счетчика, второй вход— со вторым выходом блока управления, третий вход — со входом устройства, а выход — c первым входом сумматора, ко второму входу которого подключен выход элемента ИЛИ, выход формирователя интервала измерения соединен с первыми входами первого и второго элементов И и входом счетчика, выход частотно-цифрового умножителя подключен к первому входу третьего элемента И и второму входу первого элемента И, выход которого соединен со вторым входом второго элемента И и первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу триггера, выход второго элемента И соединен со вторым входом третьего элемента И и через инвертор — с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора эталонной частоты, а выходы третьего и четвертого элементов И соедине1

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах регулирования скорости электроприводов, выполненных на базе цифровых вычислительных машин. 5

Известно устройство для измерения скорости в цифровых электроприводах(1).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее формирователь 1Q интервала измерения, первый вход которого соединен с выходом датчика импульсов, второй вход — с выходом генератора эталонной частоты, входом делителя частоты и первым входом 15 блока управления, а выход — со вторым входом блока управления, выход

Которого подключен к первому входу ключа, первый и второй выходы делителя частоты соединены соответственно с третьим вхопом блока управления и первым входом частотно-цифрового умножителя, второй вход которого подключен к выходу устройства и через блок запоминания кода — к выходу ключа, со вторым входом которого соединен выход сумматора (2).

Недостатками данного устройства являются недостаточные точность и быстродействие.

Цель изобретения — повышение точности и быстродействия устройства.

742795 ны соответственно с первым и вторым входами триггера.

На фиг. 1 представлена функциональная схема ус ройс на для измерения скорости привода; на фиг. 2 — графики распределения импульсов и команд на выходах элементов устройства.

Устройство содержит датчик 1 импульсов, выход 2 устройства, генера,тор 3 эталонной частоты, делитель 4 частоты, частотно-цифровой умножи тель 5, блок 6 управления, Формирователь 7 интервала измерения, первый элемент 8 И, элемент 9 ИЛИ, второй элемент 10 И, инвертор 11, третий и четвертый элементы 12 и 13 И, триггер 14, сумматор 15, ключ 16, блок 17 запоминания кода, счетчик 18, блок 19 памяти, вход 20 устройства, логический блок 21 и частота 22 вращения.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 3 эталонной частоты используется в устройстве для задания эталонной частоты на частотно-цифровой умножитель 5 через делитель 4 частоты. При этом частота на выходе делителя 4 частоты в 2п раз меньше частоты генератора 3, импульсы которого используются в устройстве в качестве синхронизирующих. Достаточно частоту генератора 3 уменьшить с помощью делителя частоты 4 в два раза, чтобы обеспечить необходимую работу устройства (фиг.2);

С помощью формирователя 7 интервала измерения выполняется фиксация периода импульсов датчика 1 импульсов (в данном случае — один период) и фиксация интервала, отведенного на выполнение операций в устройстве.

С помощью блока 6 управления выдаются команды на ключ 16 и на блок

19 памяти в необходимой очередности в пределах интервала операций.

Поскольку интервал выбран (фиг.2) равным двум периодам частоты на выходе генератора 3 или одному периоду частоты на выходе делителя 4 частоты, возможна за время выполнения операций потеря одного импульса частоты на входе сумматора 15 °

Частотно-цифровой умножитель 5 осуществляет умножение частоты с выхода делителя 4-частоты на код с выхода блока 17 запоминания кода по известному принципу, когда код представляется значением коэффициента умНожения меньше единицы и из последо 1ательности импульсов с выхода делителя 4 частоты исключаются импульсы, соответственно уровню коэффициента. При относительно большом количестве импульсов за период датчика

1 импульсов умножение осуществляется с высокой точностью, Первый элемент 8 И выполняет роль ключа, пропускающего импульсы с выхода частотно-цифрового умножителя 5, при наличии сигнала на выходе формирователя 7 интервала измерения, на второй (счетный) вход сумматора 15 через элемент 9 ИЛИ.

Сумматор 15 обеспечивает следующие операции. B момент подачи команды с блока 6 управления выдается код постоянного числа с выхода блока 19 памяти, который складывается в сумматоре 15 с имеющимся к этому моменту н нем кодом. В момент подачи ко-. ман,цы с блока 6 управления на вход ключа 16 (вслед за предыдущей командой) производится запись полученного кода из сумматора 15 н блок 17 запоминания кода, где и хранится до нового интервала операций. В момент открытия первого элемента 8 И сумматор 15 работает по счетному входу от частотно-цифрового умножителя 5 на уменьшение кода име.ощейся в не л информации. В результате в установившемся режиме код задания с блока

19 памяти равен коду, вычитаемому по счетному входу, а через ключ 16 на блок 17 запоминания кода передается постоянное число, соответствующее измеряемой скорости, что и выдается

B,öâoè÷íoì коде на выход 2 устройства и на вход частотно-цифрового умножителя 5.

Возможная потеря импульса при этом из-за различных моментов времени появления импульсов по входу датчика 1 импульсов по отношению к импульсам на выходе частотно-цифроного умножителя 5, снижающая точность измерения, н данном устройстве исклю- чается следующим образом. На период запрета работы формирователя 7 интервала измерения и первого элемента

8 И второй элемент 10 И разрешает передачу импульсов с частотно-цифрового умножителя 5 через третий элемент

12 И на триггер 14.

Таким образом, при наличии импульса от частотно-цифрового умножителя

5 в момент, когда счетный вход сумматора 15 отключен с помощью первого элемента 8 И, импульс запомнится триггером 14. В начале нового периода подсчета, когда первый элемент

8 И снова пропускает импульсы с выхода частотно-цифрового умнож;;теля 5 на счетный вход сумматора 15, инвертор 11 разрешает через четвертый элемент 13 И подачу импульса от генератора 3 эталонной частоты на вход триггера 14. Происходит считывание импульса, синхронизированное с частотой от частотно-цифрового умножителя 5 так, чтобы не произошло совпадение импульсов. С выхоца триггера

14 через элемент 9 ИЛИ поступает учтенный импульс на вход сумматора 15, Этим достигается эффект получения полной информации о скорости в течение длительного времени, а точность измерения повышается. Ошибка здесь

742795

50 вносится лишь на период частоты генератора 3 вследствие синхронизации с помощью формирователя 7 интервала измерения, но зта ошибка не накапливается и в большинстве случаев может не учитываться.

Блок 19 памяти предназначен для ввода в сумматор 15 постоянного числа и использует (в качестве адреса) код с выхода счетчика 18. Счетчик 18 подсчитывает количества импульсов, (периодов) датчика 1 импульсов в пределах измеренного заранее периода неравномерности его вращения, например, соответствующего одному обороту вала двигателя (не показан), с которым датчик связан (неравномерность типа оборотных пульсаций).

При этом счетчик 18, подсчитывая количество импульсов датчика 1, определяет код каждого периода в пределах оборота. Этот код, поступая по первому (адресному) входу в блок 19 памяти, приводит к выдаче с выхода блока 19 на вход сумматора 15 постоянного числа, соответствующего данному периоду.

Причем это число может либо храниться в постоянной памяти блока 19, либо записываться в процессе работы в этот блок по входу 20 устройства, например, от вычислительной машины, осуществляющей контроль за процессом.

В последнем случае возможен автоматический учет медленных измерений неравномерности вращения в процессе эксплуатации. При отсутствии входа 20 устройства такой учет может выполняться периодическими измерениями и измерением информации, хранящейся в постоянной памяти блока 19.

Использование изобретения позволяет повысить точность и быстродействие двигательного главного привода прокатных станов в черной металлургии.

Формула изобретения

Устройство для измерения скорости. привода, содержащее формирователь

45 интервала измерения, первый вход которого соединен с выходом датчика импульсов, второй вход — с выходом генератора эталонной частоты, входом делителя частоты и первым входом блока управления, а выход — со вторым входом блока управления, выход которого подключен к первому входу ключа, первый и второй выходы делителя частоты соединены соответственно с третьим входом блока управления и первым входом частотно-цифрового умножителя, второй вход которого подключен к выходу устройства и через блок запоминания кода — к выходу ключа, со вторым входом которого соединен выход сумматора, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, устройства, оно содержит элементы И и

ИЛИ, инвертор, триггер, счетчик и блок памяти, первый вход которого соединен с выходом счетчика, второй вход — со вторым выходом блока управления, третий вход — со входом устройства, а выход — с первым входом сумматора, ко второму входу которого подключен выход элемента ИЛИ, выход формирователя интервала измерения соединен с первыми входами первого и второго элементов И и входом счетчика, выход частотно-цифрового умножителя подключен к первому входу третьего элемента И и второму входу первого элемента И, выход которого соединен со вторым входом второго элемента И и первым входом элемента

ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу триггера, выход второго элемента И соединен со вторым входом третьего элемента И и через инвертор — с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора эталонной частоты, а выходы третьего и четвертого элементов И соединены соответственно с первым и вторым входами триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Круг Е.К. и др. Цифровые регуляторы. М.-Л., Энергия, 1960.

2. Экспресс-информация Автоматизированный электропривод, 1977, с. 14-18 (прототип).

742795

Составитель Г.Нефедова

Техред Р. Олиян Корректор M Шароши

Редактор Т.Киселева

Филиал ППП Патент, r. Ужгород,. ул. Проектная, 4

Заказ 3611/ll Тираж 1019 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5