Бесконтактный тахогенератор
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских .
Социвлистических
Республик
G 01 P 3/46
Н 02 K 29/02 .G 01 В 7/30 с присоединением заявки ¹
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (33) УДК 621 ° 317 ° 39:
:531. 7 (088.8) Опубликовано 070882. Бюллетень № 29
Дата опубликования описания 070882 (72) Авторы изобретения
A.Ñ. Суляев и B,Ф. Филаретов
3
Дальневосточный ордена. Трудового Кра юкио Знамени .политехнический институт им. B.Â. К рьвн:ва (71) Заявитель (54) BECKOHTAKTHHN ТАХОГЕНЕРАТОР
Изобретение относится к измерительной технике, а точнее, к устройствам, предназначенным для измерения угловой скорости вращения, и может быть использовано, например, в системах стабилизации скорости вращения бесконтактных двигателей постоянного тока (БДПТ) с широтно-импульсными датчиками положения ротора (ДРП), а также в системах автоматического управления для выработки импульсных тахометрических сигналов.
Известны бесконтактные реверсивные техогенераторы постоянного тока, содержащие синхронный генератор переменного тока, ротор которого жестко соединен с датчиком положения ротора, выпрямитель, фазочувствительный блок, реверсивный блок, связанный электрически с датчиком положения ротора, причем реверсивный блок выполнен на герконах, переключающие обмотки которых соединены с выходом раэочувствительного блока (13 .
Недостатками этих тахогенераторов являются координатное запаздывание момента переключения реверсивного блока относительно момента времени реверса вращения вала генератора, ;а также сложность, заключающаяся в наличии электромеханнческого блока.
Известно также устройство для из5 мерения скорости вращения бесконтактного двигателя постоянного тока, который содермит двухфазный широтнонмпульсный датчик положения, первый выход которого через первый форми" рователь соединен с первым входом схемы ИЛИ, второй вход которой через второй формирователь подключен к второму выходу датчика положения, а выход - к первому входу схемы совпадения, второй вход которой соединен
15 через по9едоватьно соединенные одновибратор, третий формирователь и инвертор с первым выходом датчика положения, а выход — с первым входом триггера, второй вход которого подключен к выходу третьего формирователя, а выход - к первому входу ксмпаратора и к входу схемке задержки, выход которого соединен с вторым входом компаратоета (2) .
25 Недостатком устройства является его сложность (наличие шести чувствительных элементов, т.е. удвоенного их комплекта) и связанное с этим большое число электрических проводов
30 между датчиком к электоонным блоком.
949504
Цель изобретения - упрощение конструкции за счет сокращения числа чувствительных элементов и уменьшения числа электрических связей между электромеханической частью и электронным блоком. 5
Поставленная цель достигается тем, что в бесконтактный тахогенератор введены три интегратора, два сумматора и два формирователя, причем первый выход датчика положения через 10 последовательно соединенные первый интегратор, первый сумматор и четвертый формирователь подключен к третье.му входу схемы ИЛИ., четвертый вход которой через последовательно соеди-. 5 ненные пятый формирователь, второй сумматор и второй интегратор подключен к второму входу датчика-положения, при этом второй вход первого сумматора соединен с первьм входом второго сумматора, второй вход которого через третий интегратор подключен к выходу инвертора.
На фиг.l изображена функциональная схема устройства; на фиг.2 — эпюры сигналов, поясняющие принцип работЫ устройства.
Бесконтактный тахогенератор содержит двухфазный широтноимпульсный датчик 1 положения, два выхода которого через последовательно соеди- ЗО ненные формирователи 2 и 3, схему
ИЛИ 4, схему 5 совпадения, триггер
6, схему 7 задержки соединены с первым входом компаратора 8, на второй вход которого подключен выход триг- 35 гера б. Устройство содержит последовательно подключенные к первому входу датчика положения инвертор 9, третий формирователь 10,выход которого соединен с- вторым входом триг- t4O гера б, и одновибратор 11, выход которого соединен с вторым входом схемы 5 совпадения. Тахогенератор содержит три интегратора 12 — 14, два сумматора 15 и 16 и два формирователя 17 и 18. Выходы датчика 1 положения через последовательно соединенные цепи, состоящие из первого 13 и второго 14 интеграторов, первого
15 и второго 16 сУмматоров и четвертого 17 и пятого 18 формировате,лей соединены с входами сборки 4.
К второму входу первого сумматора
15 подключен второй выход интегратора 14, а к второму входу второго сумматора 16 через третий интегратор
12 подключен выход инвертора 9 °
Устройство работает следующим образом.
При повороте вала датчика 1 положения с его выходов поступают широтно-импульсные сигналы 19 и 20, законы изменения длительности которых от угла с (19 и 20, фиг.2) сдвинуты по фазе между собой на 90
При реалиэации тахометрического 65 устройства по этим законам получаются значительные пульсации выходных сигналов. В устройстве расщепление фаз достигается а электронном блоке,. с помощью введения дополнительного оборудования - блоков 12 — 18.
Сигнал с первого выхода датчика
1 инвертируется инвертором 9 и через формирователь 10 запускает одновибратор 11, выходной импульс 21 которого является разрешающим для схемы
5 совпадения. Импульс 21 расположен посредине периода широтно-импульсной модуляции..
Длительность сигнала 21 соответствует протяженности участков синусоид 19, 20, 22 и 23, близких к линейным, Причем синусоиды 19 и 20 с датчика 1 поступают на формирователи 2 и 3, выходные короткие импульсы которых соответствуют положению в периоде Т информационного фронта ШИМ.
Сигналы 19 и 20 интегрируются первым и вторым интеграторами 13 и 14, а сигнал 19 инвертируется блоком 9, а затем также интегрируется третьим интегратором 12. Таким образом, к концу каждого периода на выходах трех интеграторов получаются напряжения, соответствующие длительностям сигналов 19 20 и 19 °
В сумматоре;15 происходит сложение сигналов 19 и 20, а формирователь 17 вырабатывает короткий импульс, расположение которого в периоде Т соответствует закону 22. Аналогично, в сумматоре 16 складываются сигналы
19 и 20, а формирователь 18 вырабатывает сигнал 23.
На схему сборки поступают четыре последовательности коротких импульсов с выходов формирователей 2, 3, 17 и
18, относительное положение которых (импульсов) в периоде Т ШИМ соответствует законам 19, 20. 22 и 23.
Импульсы с выхода схемы ИЛИ 4 поступают на схему 5 совпадения, которая пропускает на один вход. триггера б сигнал с выхода сборки лишь во вреся существования импульса 21 выхода одновибратора. Итак, триггер по сигналам двух фронтов LlHM: фиксированного — с выхода формирователя 10 и информационного — с выхода схемы 5 совпадения формирует ШИМ сигнал 24, закон изменения длительности которого показан сплошной линией (фиr,2), Выходные импульсы триггера б поступают на один вход компаратора
8 через схему 7 задержки, а на второй - непосредственно. На выходе компаратора 8 появляется сигнал, длительность которого пропорциональна скорости вращения вала датчика
1 положения.
Таким образом, в предлагаемом устройстве вместо установки дополни949504
Формула изобретения
Фж8
Составитель M. Хаустов
Редактор Н. Бобкова Техред М. Рейвес Корректор В. Бутя ге
Заказ 5738/32 Тираж 887 Подписное
ВНИИПИ Государственирго комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, X-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП . Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 тельного комплекса чувствительных элементов в датчик 1 положения произведено преобразование двухфазного импульсного сигнала (со сдвигом в
90 ) в четырехфазный (со сдвигом
45 ) друг относительно друга. При о этом пульсации, тахометрического сигнала незначительны, так как для определения скорости использованы узкие зонЫ синусоид, близкие к линейным (линия 24), а число электрических связей датчика положения, электронный блок, сокращено вдвое.
Бесконтактный тахогенератор, содержащий двухфазный широтно-импульсный датчик положения, первый выход которого через первый формирователь соединен с первым входом схемы ИЛИ, второй вход которой через второй формирователь подключен к второму выходу датчика положения, а выход— .к первому входу схемы совпадения, второй вход которой соединен через последовательно соединенные одно-. вибратор, третий формирователь н инвертор с первым выходом датчика положения, а выход — с первым входом триггера, второй вход которого под= . ключен к выходу третьего формирователя, а выход - к первому входу ком" паратора и к входу схемы задержки, выход которой соединен с вторым входом компаратора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения конструкции, в тахогенератор введены три интегратора, два сумматора и два формирователя, причем первый
)О выход датчика положения через последовательно соединенные первый ин" тегратор, первый сумматор и четвертый формирователь подключен к третьему входу схемы ИЛИ, четвертый вход !
5 которой через последовательно соединенные пятый формирователь, второй сумматор и второй интегратор подключен к второму входу датчика положенйя, при этом второй вход первого сумматора соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого через третий интегратор йодключен к выходу инвертора.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
9 386337, кл. G 01 Р 3/46, 1973.
2. Авторское свидетельство СССР
М 662867, кл. G 01 P 3/46, 1979 (прототип).
