CS261369B1 - Zapojení pro vyhodnocení rychlosti motoru - Google Patents

Abstract

Řešení se týká zapojení pro vyhodnocení rychlosti zejména asynchronních a synchronních motorů s vysokými požadavky na přesnost vyhodnocení rychlosti. Jedná se o vyhodnocení jedné hranioe rychlosti, například u dálkového pásového dopravníku, nebo pro vyhodnocení poklesu rychlosti třecích spojek na kolesovém rypadle. Podstata spočívá v tom, že na první vstup synchronizačního obvodu je připojen referenční kmitočet, úměrný kmitočtu napájecí sítě. Měřený kmitočet ze snímače rychlosti je přiveden jednak na třetí vstup synchronizačního obvodu, jednak na druhý vstup komparátorů kmitočtu. První výstup komparátorů kmitočtu je zaveden na druhý vstup synchronizačního obvodu, jehož výstup je připojen na první vstup komparátorů kmitočtu. Blok přednastavení je přiveden na třetí vstup komparátorů kmitočtu. Zvýšení, Qebo snížení měřeného kmitočtu nad úroveň, nebo pod úroveň přednastaveného kmitočtu je signalizovány druhým výstupem komparátorů kmitočtu. Řešení může být použito například pro vyhodnocení prokluzu dopravního pásu dálkové pásové dopravy, nebo pro vyhodnocení prokluzu drtícího zařízení na drtičích skrývky nebo uhlí.

Description

Vynález se týká zapojení pro vyhodnocení rychlosti zejména asynchronních a synchronních motorů s vysokými nároky na přesnost. Jedná se o vyhodnocení jedné hranice rychlosti motoru, například pro vyhodnocení rychlosti dálkového pásového dopravníku nebo pro vyhodnocení poklesu rychlosti třecích spojek na kolesovém rypadle nebo drtiči skrývky.

Známá zapojení využívají při vyhodnocení rychlosti motoru převodníků rychlosti na kmitočet, který se. dále zpracovává různými způsoby.

Jeden ze způsobů vyhodnocení kmitočtu je analogový. Kmitočet, úměrný rychlosti motorujje převeden na stejnosměrné napětí a to je dále porovnáváno s referenčním napětím, které odpoví dá měřené rychlosti. Tento způsob je nevýhodný vzhledem k nutnosti použití přesných kondenzátorů a regulačních rezistorů, které jsou vždy určitým způsobem teplotně závislé.

Jiný způsob vyhodnocení rychlosti motoru je měření periody kmitočtu, úměrného rychlosti motorujpomocí generátoru referenčního kmitočtu. Pro velký rozsah měřeného kmitočtu zapojení narůstá na složitosti. S rostoucím měřeným kmitočtem klesá přesnost vyhodnocení. Zapojení vyžaduje kmitočtový normál.

Pro měření vyšších kmitočtů se používá zapojení pro vyhodnocení počtu period měřeného kmitočtu po pevně stanovenou dobu. Tento způsob není vhodný pro měření nižších kmitočtů, nebol zde dochází ke zvětšení nepřesnosti vyhodnocení. Také toto zapojení vyžaduje kmitočtový normál.

Je li požadován velký rozsah měřeného kmitočtu, kombinují se dva poslední popisované způsoby. Kombinované zapojení je značně složité.

U všech popisovaných zapojení je problém vyhodnocení rych losti motoru převeden na problém vyhodnocení kmitočtu, kdy se referenční napětí nebo referenční kmitočet nebo pevně nastavená doba měření nemění s napájecím kmitočtem mc.oru. Tím jsou všechna popisovaná zapojení už na saiuém počátku zatížena chybou tolerance napájecího kmitočtu, která bývá 1 1% z kmitočtu napájecí sítě. U popisovaných zapojení se navíc přesnost vyhodnocení mění s měřeným kmitočtem.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje zapojení pro vyhodnocení rychlosti motoru, jehož podstatou je, že na první vstup

- 2 281 369 synchronizačního obvodu je připojen referenční kmitočet, úměrný kmitočtu napájecí sítě. Měřený kmitočet ze snímače rychlosti je přiveden jednak na třetí vstup synchronizačního obvodu a jednak na druhý vstup komparátoru kmitočtu. První výstup komparátoru kmitočtu je zaveden na druhý vstup synchronizačního obvodu, jehož, výstup je připojen na první vstup komparátoru kmitočtu. Blok přednastavení je přiveden na třetí vstup komparátoru kmitočtu. Zvýšení nebo snížení měřeného kmitočtu nad úroveň, nebo pod úroveň přednastaveného kmitočtu je signalizováno druhým výstupem komparátoru kmitočtu.

Výhodou zapojení je odstranění chyby napájecího kmitočtu při měření rychlostí motorů, úměrných napájecímu kmitočtu. Zapojení je vhodné pro velký rozsah měřených kmitočtů s přesností určenou pouze velikostí referenčního kmitočtu, přičemž přesnost se nemění ani s teplotou okolí, ani s rozsahem měřeného kmitočtu. Zapojení nevyžaduje přesné kondenzátory, regulační rezistory, ani kmitočtový normál.

Na přiloženém výkresu je znázorněno blokové schéma zapojení podle vynálezu.

Referenční kmitočet, úměrný kmitočtu napájecí sítě 4^je přiveden na první vstup synchronizačního obvodu 1,. Měřený kmitočet ze snímače 5 rychlosti je přiveden současně na třetí vstup synchronizačního obvodu 1 a na druhý vstup komparátoru 3, kmitočtu, jehož první výstup je zaveden na druhý vstup synchronizačního obvodu 1. Výstup synchronizačního obvodu 1 je pak přiveden na první vstup komparátoru 2 kmitočtu. Výstup bloku 2 přednastavení je přiveden na třetí vstup komparátoru 2 kmitočtu, jehož druhý výstup signalizuje zvýšení ne.bo snížení měřeného kmitočtu nad úroveň, nebo pod úrověň přednastaveného kmitočtu, nastaveném v bloku 2 přednastavení.

Funkce zapojení podle vynálezu je následovná. Pokud bude měřený kmitočet nižší než přednastavený kmitočet v bloku 2 přednastaveni, budou na prvním výstupu komparátoru 2 kmitočtu v pravidelných intervalech impulsy, které uvedou v činnost synchronizační obvod 1. Činnost synchronizačního obvodu 1 spočívá v propuštění referenčního kmitočtu z prvního vstupu synchronizačního

I obvodu 1 na první vstup komparátoru 2 kmitočtu až do té doby, kdy se po okamžiku impulsu na prvním výstupu komparátoru 2 kmi- 3 261 369 točtu objeví na třetím vstupu synchronizačního obvodu 1 náběžná hrana měřeného kmitočtu. Druhý výstup komparátoru 2 kmitočtu, signalizující zvýšení měřeného kmitočtu nad přednastavitelný kmitočet, je v log. 0.

Zvýší-li se nyní měřený kmitočet nad přednastavitelný kmitočet, který je nastaven v bloku 2 přednastavení, nebude již první výstup komparátoru 2 kmitočtu dávat impulsy a nebude uveden v činnost ani synchronizační obvod 1. Synchronizační obvod 1 již nebude očekávat náběžnou hranu měřeného kmitočtu, ale bude trvale propouštět referenční kmitočet na první vstup komparátoru 2 kmitočtu. V tomto případě tedy nedochází k synchronizaci synchronizačním obvodem 1. Komparátor 2 kmitočtu zajistí přesnost měření tím, že po první shodě měřeného kmitočtu a přednastaveného kmitočtu v bloku 2 přednastavení dochází k novému cyklu měření, který začíná vždy náběžnou hranou měřeného kmitočtu. Po prvním zvýšení měřenéhoJmitočtu za hranici přednastaveného kmitočtu dojde k překlopení druhého výstupu komparátoru 2 kmitočtu do stavu log. 1.

Snížením měřeného kmitočtu pod hranici přednastaveného kmitočtu se na prvním výstupu komparátoru 2 kmitočtu objeví impuls, který opět uvede v činnost synchronizační obvod 1. Druhý výstup komparátoru 2 kmitočtu se současně překlopí do stavu log. 0.

Výstupem bloku 2 přednastavení jsou logické úrovně log. 0 nebo log. 1, které odpovídají přednastavenému kmitočtu. Synchronizační obvod 1 a komparátor 2 kmitočtu jsou sestaveny z logických integrovaných obvodu, tvořících kombinační a sekvenční obvody.

Vzhledem k tomu, že referenční kmitočet je úměrný napájecímu kmitočtu motoru, je anulována chyba tolerance napájecího kmitočtu pro vyhodnocení rychlosti motorů, jejichž otáčky joou závislé na napájecím kmitočtu. Přesnost vyhodnocení rychlosti motorů, je* jichž rychlost je úměrná napájecímu kmitočtu/je dána pouze velikostí referenčního kmitočtu. Přesnost bude tím vyšší, čím vyšší bude referenční kmitočet.

Zapojení podle vynálezu lze použít i pro vyhodnocení rychlosti motorů, jejichž otáčky nejsou závislé na kmitočtu. Přesnost vyhodnocení rychlosti bude v tomto případě zatížena tolerancí referenčního kmitočtu. Zapojení je možno použít pro vyhodnocení prokluzu dopravních pásů dálkové pásové dopravy.

Claims (1)

1. Zapojení pro vyhodnocení rychlosti motoru, vyznačené tím, če na první vstup synchronizačního obvodu (1) je připojena napájecí síť (4), zatímco výstup snímače (5) rychlosti je přiveden současné na třetí vstup synchronizačního obvodu (1) a na druhý vstup komparátoru (3) kmitočtu, přičemž na první vstup komparátoru (3) kmitočtu je zaveden výstup synchronizačního obvodu (1), na jehož druhý vstup je přiveden první výstup komparátoru (3) kmitočtu, zatímco blok (2) přednastavení je připojen na třetí vstup komparátoru (3) kmitočtu»