PL158752B1 - Tachometric device driven by an electric motor - Google Patents

Abstract

1. Urzadzenie tachom etryczne zaw ierajace: pierwszy generator sygnalów elektrycznych zalez- nych od predkosci obrotowej pierwszego walka, silnik elektryczny zaopatrzony w w alek tow arzyszacy, wskaznik predkosci sterowany magnetycznie, pier- wszy magnes sprzezony z walkiem silnika dla wpra- w ienia go w ruch obrotow y oraz m agnetycznie wspólpracujacy ze wskaznikiem predkosci, drugi generator sygnalów elektrycznych zaleznych od pred- kosci obrotowej walka silnika i obwód przetwarzaja - cy majacy w ejscie pierwsze i drugie polaczone z wyjsciami odpowiednio pierwszego i drugiego gener- atora sygnalów, znam ienne tym , ze drugi generator sygnalów zawiera: drugi trwaly magnes (31) sprzezo- ny dla wspólnej rotacji z walkiem (6) silnika (2) oraz uzwojenie elektryczne (32) sztywno polaczone z kor- pusem silnika (2) usytuowane stycznie do drugiego trwalego magnesu (31), sluzace do wytworzenia syg- nalów o czestotliw osci odpowiadajacej predkosci ob- rotowej walu silnika. ( 7 3 ) Uprawniony z patentu: (30) Pierwszenstwo: Veglia Borletti S.r.l., Mediolan, IT 03.10.1986,IT,86 53908 (43) Zgloszenie ogloszono: (72) Twórca wynalazku: 01.09.1988 BUP 18/88 Rodolfo Bitetti Mediolan, IT (45) O udzieleniu patentu ogloszono: 3 0 .1 0 .1 9 9 2 WUP 10/92 (74) Pelnomocnik: PHZ "Polservice", Warszawa, PL R Z E C Z P O S P O L IT A P O L S K A Urzad Patentow y R zeczypospolitej P olskiej Fig 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie tachometryczne napędzane silnkkeem elektrycznym. Wynalazek dotyczy zwłaszcza urządzenia tachometrycznego wyposażonego w silnik elektryczny, którego wał steruje aekaźnik prędkości za pomocą połączonego z nim trwałego magnesu. Urządzenie posiada również elektromagnetyczny przetwornik współpracujący z mgnesem, w celu ny^arzania elektrycznego sygnału, który może być użyty jako ujemne sprzężenie zwrotne do regulowania prędkości obrotów wału silnika.

Znany Jest obrotomierz sterowany silnikema elektrycznym przed stawiony w polskim opisie patenriwye nr 119752, zawierający: pierwszy generator sygnałów elektrycznych zależnych od prędkości obrotowej pierwszego wałka, silnik elektryczny zaopatrzony w wałek towarzyszący, wskaźnik prędkości sterowany magnetycznie, pierwszy magnes sprzężony z wałkiem silnika dla wprawienia go w ruch obrotowy, oraz magnetycznie współpracujący ze wskaźnikiem prędkości, drugi generator sygnałów elektrycznych zależnych od prędkości obrotowej wałka silnika i obwód przetwarzający mający wejście pierwsze i drugie połączone z wyjściami odpowiednio pierwszego i drugiego generatora sygnałów.

W znanych urządzeniach wyżej oplesnego typu, przetwornikiem elektromageetycznym Jeet zwykle magnetycznie uruchamiany łącznik elektryczny, ozujnik hallotronowy lub tym podobny. Posiadają one różne cechy niekorzystne, związane zwłaszcza z montażem, w czasie którego szczególnie niezbędne jest precyzyjne umeezczę158 752 nie przetwornika w stosunku do tmgnesu w celu otrzymania, w czasie użytkowania, prawidłowej wartości elektyycznego sygnału sprzężenia zwrotnego.

Celem niniejszego wynalazku jest uzyskanie urządzenia tachometrycznego wolnego od niekorzystnych cech urządzeń opisanych powyżej. Cel ten został osiągnięty w niniejszym wynalazku przez to, że urządzenie tachometryczne charakteryzuje się tym, że drugi generator sygnałów posiadał drugi tzwały magnes wirujący z wałem silnika, uzwojenie elektryczne sztywno połączone z korpusem wspoumianego silnika usytuowane etycznie do drugiego tzwałego magnesu i służące wraz z magnesem do wytworzenia sygnałów o częstotliwości odpowwadającej prędkości obrotowej wału silnika.

Korzystnie w sporni lany drugi tiwały magnes posiada szereg bi^^g^u^i^^y magnetycznych usytuowanych w płaszczyźnie prostopadłej do osi wału silnika.

Korzystnie drugi generator sygnałów za^^era układ podnoszący do kwadratu, którego wejście połączone jest z uzw^jenl^^m elektyycznym, a wyjście połączone Jest z drugim wejściem układu przetwarzającego.

Dzięki rozwiązaniu według wynalazku uzyskuje się znaczne uproszczenie czynności monnażowych, zwłaszcza wobec faktu, że mogą w nim być wykorzystane silniki elektryczne łatwo dostępne w handlu i zaopatrzone w tak zwane “wyjście tachometryczne·.

W wyniku tego wszelkie problemy z^^ązane z pi^awl^dow^^^m umieszczaniem przetwornika względem magnesu są pokonane i można łatwo wykonać montaż urządzenia za pomocą automatów, bez potrzeby dokonywania dodatkowej kondom. Powoduje to także jednostkowe obniżenie kosztów produkcji., nie zmunejszając niezawodnośoi urządzenia. Poza tym Jest oczywwj^'te, że do urządzenia tachometrycznego można wprowadzać mooyfikaćje i zmiany bez odchodzenia od istoty niniejezego wynalazku.

Przedmiot wynalazku został przed stawiony w przykładzie wykonania uwidocznionym na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenie tachometryczne w rzucie perspektywicznym, a fig· 2-schemat blokowy elektronicznej częśm urządzenia.

Urządzanie tachometryczne 1 posiada silnik elektryczny 2, korzystnie na prąd stały, zasilany elektrycznie przewodami 3, 4. Silnik 2 posiada wał napędowy 6, wystający z obudowy 7 i podtrzymujący, odpołswednio ślimacznicę 8 i magnes 9 o dwóch biegunach różnoJ^mlonnych. Wał 6 sprzężony Jest skrętnie z wałom 12 hodometru 13 typu bębnowego przy użyciu łańcucha 14 przenoszącego napęd kinematyczny. Ton ostatni posiać wał^y 15 ¹ 16 ustawione względem siebie ^po^{d k}ątsm ⁹⁰° i maj^ąjj^, odpowiednio na przeciwległych końcach śrubowe koła zębate 17 i 18 oraz ślimacznljj 19 i 20. Przeniesienie napędu z wału 6 na wał 12 następuje więc poprzoz ślimacznicę 8, koło zębate śrubowe 17 i ślimacznicę wału 15, koło zębate śrubowe 18 1 ślimacznicę 20 wału 16 oraz koło zębate śrubowe 23 wału 12 sprzężonego ze ś^^cznicą 20. trwały magnes 9 steruje wskaźnikiem prędkości ogólnie oznaczonym 25 i składającym się zasadniczo z ruchomego elementu, który w znany sposób, wskazuje prędkość obrotów wału napędowego 6. Bardziej szczegółowo, wskaźnik 25 zawiera wał 26 obracający się wokół ewooej osi pokonując sprężystość przeciwdziałającej sprężyny 27, oraz wskazówkę 28 i element dzwonkowy 29, um.js^jznne odpowwedrio na przeciwległych końcach wału 26.

Zgodnie z iinlejzfym yynilaekiem, wał 6 silnika 2 wprawia magnes trwały 31 w stały ruch obrotowy, wowc^M uzwcoenia eljktfycznegn 32, podtrzymywanego przez obudowę 7 silnika 2. Bardziej szczegółowo, magnes 31 ma postać krążka, korzystnie z czterema biegunami magnijyjZiyml, leżącymi w płaszczyźnie prostopadłej do osi wału napędowego 6. Uzwonjnij 32 posiada szereg zwojów kołowych leżących w tej samej płaszczyźnie, co bieguny iagnijyczne.

Gθniratnr impulsów 40 posiada końcówkę uziemioną i wyjecie, na którym powesaJą impulsy o częstotliwości zależnej od prędkości obrotowej wału /nie pokazanego

158 752 na rysunku/. Wyjście generatora połączone Jest poprzez monoBtabilny multiwibrator 41 z wejściem ustawiającym 42 układu logicznego 43, korzystnie utworzonego Jako multiwibrator dwustabllny. Wyjście układu 43, na którym powstaje sygnał na poziomie logicznym 1* po każdym impulsie odebranym na wejściu 42, połączone Jest, poprzez wzmaaniacz 45, z przewodem 3 silnika 2, którego przewód 4 Jest uziemiony.

Poprzez magnes 31 silnik 2 wywołuje indukcję eygoałl elektrycznego w zwojnicy 32, której końcówki 33, 34 są odpowiednio połączone z wejściem układu podnoszącego do kwadratu 46 i z uziemieniem. Układ podnoszący do kwadratu 46 posiada wyjście połączone poprzez monoBtabiloy układ 48 z wejściem zerującym 49, układu logicznego 43.

Pojawienie się sygnału na wejściu powoduj, że wyjście układu logicznego 43 samo powraca do poziomu logicznego 0, o ile występuje na nim poziom logiczny *1*.

Urządzenie 1 działa następująco. Na początku gdy wał, którego prędkość kątowa ma być mierzona, jest nieruchomy, generator impulsów 40 współpracujący z nim nie wytwarza na swoim wyjściu żadnego sygnału. W wyniku tego, wyjście układu 43 Jest na poziomie logicznym 0. V związku z tym silnik 2 nie Jest zasilany 1 pozostaje nieruchomy, tak samo jak hodometr 13 i wskazówka 28 wskaźnika 25·

Rotacja wału współpracującego z generatorem impulsów 40 powoduje na jego wyjściu pojawienie się ciągu impuleów, których częstotliwość Jest proporcjonalna do prędkości obrotowej wału. Impulsy te, uformowane poprzez układ monoBtabilny 41 są podawane na wejście układu logicznego 43, a następnie poprzez wzmacniacz 45, do silnika 2.

Wał 6 silnika zaczyna się obracać i magnes trwały 31, indukuje w uzwojeniu 32 prąd elektryczny zmienny.

Układ 46 przetwarza ten prąd oc impulsy prostokątne, które poprzez układ monoetabilny 48, oddziaływują na wejście 49 układu logicznego 43 powodując samoczynny powrót wyjścia układu 43 do poziomu logicznego O i dalej przerwanie zasilania silnika 2.

Silnik 2 wskutek inercji nykonałby jeszcze mały obrót 1 następnie z otrzymałby się. Jednakże, ponieważ aał współpracujący z generatorem 40 obraca się, niemal Jednocześnie, poprzez układ aoBOBtabilny 41, na wejściu 42 układu logicznego 43 pojawia się nony impuls lruchamaaCący.

U wyniku tego wyjście układu logicznego 43 pooraca do poziomu logicznego ⁿ1°. Silnik elektryczny 2 Jest ponownie zasilany i cykl pracy postarza się.

Dopóki impulsy odbierane na wejściu 42 układu 43 mają częstotiwcość niększą niż odbierane na wejściu 49 układu 43, stOBunek pomiędzy obecnością a brakiem zasilania silnika jest znacznie większy od jedności, 1 prędkość kątowa silnika 2 stopniowo wi^asta dopóki nie osiągnie stanu równowagi, w którym napięcie zasilania doprowadzone do niego, wystarcza do pokonania tarcia występującego w czasie rotacji samego silnika, zaś jego wał 6 obraca się z tą samą prędkością co wał pracujący z generatorem 40.

W wyniku tego hodometr 13 napędzany wałem 6 poprzez łańcuch kinematyczny 14 1 wskaźnik 25 sterowany magnesem 9 wskazują liczbę wykonanych obrotów i odpowiednio prędkość obrotową wału, który kontrolują.

Wahania tej prędkości wywwoują wahania stosunku pomiędzy występowaniem i brakiem zasilania eilnika 2,a w rezultacie przy stosowanie prędkości obrotowej silnika 2 do nowej wartości prędkości obrotowej wału.

158 752

158 752

Fig.2

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 10 000 zł

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie tachometryczne zawierające: pierwszy generator sygnałów elektrycznych zależnych od prędkośoi obrotowej pierwszego wałka, silnik elektryczny zaopatrzony w wałek towarzyszący, wskaźnik prędkości sterowany magneeycznie, pierwszy magnes sprzężony z wałkiem silnika dla wprawienia go w ruch obrotowy oraz magnetycznie współpracujący ze wskaźnikiem prędkości, drugi generator sygnałów elektrycznych zależnych od prędkości obrotowej wałka silnika 1 obwód przetwarzający mjący wejście pierwsze i drugie połączone z wyjściami odpowiednio pierwszego i drugiego generatora sygnałów, znamienne tym, że drugi generator sygnałów zażerał drugi trwały magnes /31/ sprzężony dla wspólnej rotacji z »ałlciem ^{/6/ s}ilnika ^/2/ oraz uzwojenie elektryczne ^/32/ sztywno poł^ączone z kor^puseoi silnika /2/ usytuowane stycznie do drugiego trwałego magnesu /31/, służące do wytworzenia sygnałów o częstotliwości odpowiadającej prędkości obrotowej wału silnika.
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że wymieniony drugi trwały magnes /31/ posiada szereg bleguniów magnetycznych usytuowanych w płaszczyźnie prostopadłej do oai wału silnika /2j.
3. 3· Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że drugi generator sygnałów zawiera układ podnoszący do kwadratu /46/, którego wejście połączone jest z uzwojeniem elektrycnnym /32/, a wyjście połączone jest z drugim wejściem układu przetwarzającego.

   * * *