SU1205020A1 - Device for monitoring rotational speed of electric machine - Google Patents
Device for monitoring rotational speed of electric machine Download PDFInfo
- Publication number
- SU1205020A1 SU1205020A1 SU833563205A SU3563205A SU1205020A1 SU 1205020 A1 SU1205020 A1 SU 1205020A1 SU 833563205 A SU833563205 A SU 833563205A SU 3563205 A SU3563205 A SU 3563205A SU 1205020 A1 SU1205020 A1 SU 1205020A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- trigger
- inputs
- counter
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Description
Изобретение относитс к измерению скорости электрических машин и может быть использовано в различных системах контрол частоты вращени электрагрегатов , например в системах диаг- ностировани и автоконтрол .The invention relates to the measurement of the speed of electric machines and can be used in various systems for monitoring the rotational speed of electrical units, for example, in diagnostic systems and autocontrol.
Целью изобретени вл етс расширение номенклатуры контролируемых изделий.The aim of the invention is to expand the range of controlled products.
На.фиг. представлена функциональ на схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы, по сн ющие принцип действи устройства; на фиг«3 - вариант реализации перестраиваемого гребенчатого фильтра; на фиг.А - спектр пульсаций и частотные харак- теристики перестраиваемого гребенчатого фильтра в различных режимах работы .On. functionality on the device diagram is presented; 2 shows timing diagrams explaining the principle of operation of the device; Fig "3 is an embodiment of a tunable comb filter; in Fig. A, the pulsation spectrum and frequency characteristics of a tunable comb filter in various modes of operation.
Устройство содержит тактовый гене ратор 1, второй счетчик 2, триггер 3, первые элементы И 4, регистр 5, блок 6 индикации, перестраиваемый генератор 7, генератор 8 пилообразного напр жени , пиковый детектор 9, пе- рестраиваемый гребенчатый фильтр 10, датчик 11 пульсаций тока, сумматор 12, первый и второй ключи 13 и 14, первый и второй интеграторы 15 и 16, первый и второй компараторы 17 и 18, второй и третий элементы И 19, 20, элемент ИЛИ 21, первый и второй элементы 22 и 23 задержки, первый счет- чик 24 и режекторный фильтр 25.The device contains a clock generator 1, a second counter 2, a trigger 3, the first elements AND 4, a register 5, a display unit 6, a tunable generator 7, a sawtooth generator 8, a peak detector 9, a tunable comb filter 10, a pulsation sensor 11 current, the adder 12, the first and second keys 13 and 14, the first and second integrators 15 and 16, the first and second comparators 17 and 18, the second and third elements And 19, 20, the element OR 21, the first and second elements 22 and 23 of the delay , first counter 24 and notch filter 25.
Перестраиваемый гребенчатый фильт 10 содержит полосовые фильтры 26, каждый из которых выполнен на операционном усилителе 27 с частотно-задающими конденсаторами 28 и 29, полевым транзистором 30 и делителем упразл ющего напр жени , состо щим из резистора 31 и потенциометра 32.The tunable comb filter 10 contains bandpass filters 26, each of which is implemented on an operational amplifier 27 with frequency reference capacitors 28 and 29, a field effect transistor 30 and an suppressor voltage divider consisting of a resistor 31 and a potentiometer 32.
Буквами от А до Р .обозначены точки на функциональной схеме (фиг.) которым соответствуют временные диаграммы на фиг.2. Позици ми С и О обозначены соответственно счетный и нулевой входы счетчиков и триггера .Letters from A to P are designated points on the functional diagram (Fig.) Which correspond to the timing diagrams in Fig.2. The positions C and O denote the counting and zero inputs of the counters and the trigger, respectively.
На фиг.4 изображен спектр сигна- ла на выходе датчика 11 пульсаций, позици ми X,Y,Z,W обозначены частотные характеристики перестраиваемо- го гребенчатого фильтра 10 в периоды времени5 обозначенные аналогич- но на временных диаграммах фиг.2.Figure 4 shows the signal spectrum at the output of the pulsation sensor 11, the X, Y, Z, W denotes the frequency characteristics of the tunable comb filter 10 at periods of time 5 indicated similarly in the time diagrams of FIG. 2.
Принцип действи устройства заключаетс в постепенной перестройкеThe principle of the device is a gradual restructuring
гребенчатого фильтра с одновременным автоматическим контролем напр жени на его выходах до получени максимального суммарного сигнала всех составл ющих спектра, после чего производитс индикаци частоты первой составл ющей спектра пульса- . ций.a comb filter with simultaneous automatic control of the voltage at its outputs until the maximum total signal of all components of the spectrum is obtained, after which the frequency of the first component of the pulse spectrum is indicated. .
Ус;тройство работает следуюЩ11М образом.Us; the trio works in the following way.
Импульсы тактового генератора 1 поступают на счетные входы G счетчика 2, триггера 3 и через элемент 23 задержки через врем , равное периоду повторени тактовых импульсов на счетчик 24, На пр мом выходе триггера 3 формируютс нечетные импуль-- сы тактов, на инверсном выходе - четные (диаграммы Б, В на фиг.2. Счетчик 2 осуществл ет счет числа поступивших тактовых импульсов и в соответствии с этим перестраивает перестраиваемый генератор 7, формирующий последовательность импульсов с посто нным в пределах такта периодом следовани , но увеличивающимс с каждым последующим тактом (диаграмма Г на фиг.2), Импульсы с выхода генератора 7 запускают генератор 8 пилообразного напр жени , амплитуда пилообразных импульсов которого (диаграмма д) пропорциональна периоду следовани импульсов генератора 7. Пиковый детектор 9 формирует посто нное напр жение, пропорциональное амплитуде пилообразных импульсов, которым управл етс перестраиваемый гребенчатый фильтр 10. Последний выдел ет из спектра пульсаций, поступающих на его вход с датчика 11 через фильтр 25, те спектральные составл ющие, на которые настроены его гребенчатые фильтры. С выходов этих фильтров напр жение поступает на сумматор 12, на выходе которого формируетс посто нное напр жение, пропорциональное сумме амплитуд выдел емых гребенчатым фильтром спек- тральных составл ющих. Это напр жение подаетс через ключ 13, который находитс в замкнутом состо нии поданным на него напр жением с пр мого выхода триггера 3, на интегратор 15. Интегратор запоминает максимальное из поданных на его вход напр жение , которое с помощью компаратора 17 сравниваетс с выходным напр жением второго интегратора. Так какThe pulses of the clock generator 1 are fed to the counting inputs G of counter 2, trigger 3, and through the delay element 23 after a time equal to the period of repetition of clock pulses to counter 24, odd-numbered pulses are generated at the forward output of trigger 3; (diagrams B, C in Fig. 2. Counter 2 counts the number of incoming clock pulses and accordingly tunes the tunable generator 7, which forms a sequence of pulses with a follow-up period constant within the clock cycle, but increasing ms with each subsequent cycle (diagram D in Fig. 2). The pulses from the output of the generator 7 start the generator 8 of the sawtooth voltage, the amplitude of the sawtooth pulses (diagram e) is proportional to the period of the pulse of the generator 7. The peak detector 9 generates a constant voltage, proportional to the amplitude of the sawtooth pulses, which is controlled by the tunable comb filter 10. The latter extracts from the spectrum of pulsations received at its input from sensor 11 through filter 25, those spectral components that orye set his comb filters. From the outputs of these filters, the voltage is applied to the adder 12, at the output of which a constant voltage is formed, proportional to the sum of the amplitudes of the spectral components separated by the comb filter. This voltage is supplied via switch 13, which is in a closed state by the voltage applied to it from the direct output of flip-flop 3, to integrator 15. The integrator remembers the maximum voltage applied to its input, which is compared with the output voltage second integrator. Because
в данном такте первое из них превышает второе, то на выходе компаратора 17 присутствует сигнал низкого уровн , вследствие чего на выходе элемента И 19 сигнал также имеет низкий уровень. На выходе компаратора 18, наоборот, по вл етс сигнал высокого уровн , однако на выходе элемента И 20 сигнал имеет низкий уровень, так как на его вто- ,ром входе действует напр жение низкого уровн с инверсного выхода триггера 3.in this cycle the first of them exceeds the second, then at the output of the comparator 17 there is a low level signal, as a result of which the signal at the output of element 19 also has a low level. At the output of the comparator 18, on the contrary, a high level signal appears, however, at the output of the And 20 element, the signal has a low level, since its second input has a low level voltage from the inverse output of trigger 3.
Таким образом, на выходе элемента ИЛИ 21 также присутствует сигнал низкого уровн , который закрьшает элементы И 4, преп тству перезаписи записанного в счетчике 24 кода в регистр 5 и индикации блоком 6 индикации .Thus, at the output of the OR element 21, there is also a low-level signal, which terminates the AND 4 elements, preventing the rewriting of the code recorded in the counter 24 into the register 5 and the indication by the display unit 6.
При по влении последующих тактовых импульсов на выходе генератора 1 происходит смена состо ний выходов триггера 3. Частота импульсов, вырабатываемых генератором 7, уменьшаетс что приводит к перестройке гребенчатых фильтров в сторону увеличени частоты. Коммутируемые через такт ключи 13 и 14 поочередно подключают к выходу сумматора 12. интеграторы 15 и 16, сохран ющие на своих выходах посто нное напр жение, равное максимальному из поданных на их входы сигналу.When subsequent clock pulses appear at the output of the generator 1, the states of the outputs of the trigger 3 change. The frequency of the pulses produced by the generator 7 decreases, which leads to a rearrangement of the comb filters in the direction of increasing frequency. Switched through the clock, the keys 13 and 14 are alternately connected to the output of the adder 12. Integrators 15 and 16, maintaining at their outputs a constant voltage equal to the maximum signal applied to their inputs.
Во эсех тактах до -момента точной настройки фильтров включительно с каждым новым тактом на.вход интеграторов поступают все более высокие уровни сигналов, и соответственно, напр жение на их выходах растет. При этом уровни сигналов на выходах компараторов и на соответствующих выходах триггера 3 не совпадают, что приводит к наличию сигнала низкого уровн на выходах элементов И 19, 20 ИЛИ 21.In the ecech cycles up to the moment of fine tuning of the filters, inclusive, with each new cycle on the input of the integrators, higher and higher levels of signals arrive, and accordingly, the voltage at their outputs increases. The levels of the signals at the outputs of the Comparators and at the corresponding outputs of the trigger 3 do not coincide, which leads to the presence of a low level signal at the outputs of the elements AND 19, 20 OR 21.
Максимальным сигнал на выходе сумматора 12 вл етс в момент точной настройки (такт Z, диаграмма Ж). В следующем такте через фильтры проход т пики спектральных составл ющих пульсаций, и суммарный сигнал на выходе сумматора 12 уменьшаетс (такт W, диаграмма Ж ). Это приводит к тому, что на выходах интеграторов уровень сигнала по сравнению с пре- дьщущим тактом не измен етс , не иThe maximum signal at the output of the adder 12 is at the time of fine tuning (tick Z, diagram G). In the next cycle, the peaks of the spectral components of the pulsations pass through the filters, and the total signal at the output of the adder 12 is reduced (the cycle W, the G diagram). This leads to the fact that at the outputs of the integrators the signal level does not change as compared with the preceding cycle, and
205020205020
мен етс он и на соответствующих входах компараторов, в то врем как на других входах уровни сигналов с выходов триггера измен ютс it also changes at the corresponding inputs of the comparators, while at the other inputs the levels of the signals from the outputs of the trigger change
5 по сравнению с предыдущим тактом на противоположные. В результате уровни сигналов на входах элементов И 19, 20 совпадают, что вызьша- ет по вление на одном из их входов5 compared with the previous tact on the opposite. As a result, the levels of the signals at the inputs of the And 19, 20 elements coincide, which appears on one of their inputs
10 сигнала высокого уровн (такт W, диаграмма н) и соответственно такого же по уровню сигнала на выходе элемента ИЛИ 21. Последний открывает элементы И 4, через которые код,10 high level signals (clock cycle W, diagram n) and accordingly the same signal level at the output of the element OR 21. The latter opens AND 4 elements through which the code,
15 пропорциональный частоте настройки фильтров в предьщущем такте, записываетс в регистре 5 и отображаетс в блоке 6 индикации. Посколь-- ку в предыдущем такте фильтры были15 is proportional to the frequency of the filter settings in the previous clock cycle, is recorded in register 5 and is displayed in display unit 6. Since in the previous cycle the filters were
20 настроены на максимумы спектральных составл ющих спектра пульсаций, на индикаторе отображаетс код частоты основной гармоники пульсаций. Одновременно сигнал с выхода эле25 мента ИЛИ 21 поступает на элемент 22 задержки и через врем задержки20 are tuned to the maxima of the spectral components of the pulsation spectrum, the indicator displays the code for the frequency of the fundamental harmonic of the pulsations. At the same time, the signal from the output of the element OR 21 is fed to the element 22 of the delay and through the time delay
t С выхода последнего производит сброс всех элементов накоплени устройства в нулевое состо ние, чемt From the output of the latter, it resets all elements of the device accumulation to the zero state than
возвращает его в исходное состо ние . После этого весь процесс повтор етс . Врем задержки элемента 22 t соответствует минимально необходимому времени с начала такта, за которое со счетчика 24 код успевает перезаписатьс в регистр 5. В периоды поиска частоты настройки регистр 5 и индикатор 6 сохран ют последнее из определенных значений до следующего момента обнаружени экстремума, после чего информаци в регистре 5 и на индикаторе обновл етс . Дискретность процесса можно уменьшить, увеличива частоту тактовых импульсов, генерируемых генератором 1. I - .returns it to its original state. After that, the whole process is repeated. The delay time of the element 22 t corresponds to the minimum required time from the beginning of the cycle, for which the code from counter 24 has time to be overwritten in register 5. During the tuning frequency search periods, register 5 and indicator 6 store the last of certain values until the next time the extremum is detected, and then in register 5 and on the indicator is updated. The discreteness of the process can be reduced by increasing the frequency of clock pulses generated by the generator 1. I -.
В качестве датчика 11 пульсахщй тока (напр жени ) в устройстве можно использовать шунт в цепи электрической машины. В качестве фильтра 25 дл машин посто нного тока используют фильтр нижних частот с частотой среза, равной максимальной частоте настройки гребенчатогоAs the sensor 11 pulsation current (voltage) in the device, you can use a shunt in the circuit of the electric machine. As a filter 25 for DC machines, a low-pass filter is used with a cut-off frequency equal to the maximum tuning frequency of the comb
фильтра 10, а дл машин переменного тока - режекторный фильтр., подавл ющий составл ющую спектра пульсаций с частотой с;ети.filter 10, and for AC machines - notch filter., suppressing the component of the spectrum of pulsations with a frequency c;
Таким образом, устройство кон- .трол обеспечивает настро йку фильт- ров на п спектральных составл ющих тока (начина с первой, которые кратны частоте вращени , и тем самым позвол ет однозначно определить частоту вращени электрической машины . При этом исключаютс сбои и неточности в оценке частоты вращени , которые характерны дл извест12050206Thus, the controler device provides for tuning filters on the η spectral components of the current (starting with the first, which are multiples of the rotational frequency, and thus allows unambiguously to determine the rotational frequency of the electric machine. At the same time, failures and inaccuracies in the estimation are excluded. rotational frequencies that are characteristic of the known 12050206
ных устройств и обусловлены попаданием в полосу пропускани фильтра нерасчетной составл ющей,devices and are caused by the ingress of an off-design component in the passband of the filter
5 Устройство вл етс универсальным , поскольку применимо дл любых электрических мащин коллекторных машин посто нного и переменного тока с различным возбуждением, асин10 хронных и т.д.).5 The device is universal, as it is applicable for any electric masks of collector machines of direct and alternating current with different excitation, asyn10 chronic, etc.).
II
гg
1ПППППППППП П П П П П П П1PPTPPPPPPPPPPPPPPPP P P P P P P
-IU-IU
II
ЛЛЛЛЛЛЛЛ/1/l/iLLLLLLL / 1 / l / i
ii
жWell
нn
ПP
//
Фи2.2Phi2.2
Входentrance
Выход 1Output 1
--..- ..
7676
s s
2626
УпраблйющийControllable
Фиг.FIG.
BhtXDi2BhtXDi2
BbfxodnBbfxodn
I I
IIII
ww
Составитель М.Хаустов Редактор И.Рыбченко Техред А.Ач Корректор Е.РошкоCompiler M.Khaustov Editor I.Rybchenko Tehred A.Ach Proofreader E.Roshko
Заказ 8521/45 Тираж 896 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРOrder 8521/45 Circulation 896 Subscription VNIIPI USSR State Committee
по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д.4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5
Филиал ШШ Патент, г. Ужгород, ул.Проектна , 4Branch ShSh Patent, Uzhgorod, 4 Project St.
IIII
llllllllll
ff
ФигЛFy
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU833563205A SU1205020A1 (en) | 1983-03-11 | 1983-03-11 | Device for monitoring rotational speed of electric machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU833563205A SU1205020A1 (en) | 1983-03-11 | 1983-03-11 | Device for monitoring rotational speed of electric machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1205020A1 true SU1205020A1 (en) | 1986-01-15 |
Family
ID=21053331
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU833563205A SU1205020A1 (en) | 1983-03-11 | 1983-03-11 | Device for monitoring rotational speed of electric machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1205020A1 (en) |
-
1983
- 1983-03-11 SU SU833563205A patent/SU1205020A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 907440, кд. G 01 Р 3/4-6, 1978. Авторское свидетельство СССР № 99978, кл. G 01 Р 3/46, 1966. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1205020A1 (en) | Device for monitoring rotational speed of electric machine | |
US4197515A (en) | Synchronous filter | |
SU1164667A1 (en) | Device for monitoring parameters | |
EP0535124B1 (en) | Analog-to-digital converter | |
SU1059659A1 (en) | Digital frequency discriminator | |
RU2003115C1 (en) | Multichannel receiver with instantaneously measuring frequency | |
SU1173361A1 (en) | Device for testing direct current electric machines | |
SU525894A1 (en) | Pulse frequency measuring device | |
SU875380A1 (en) | Device for extracting roots | |
SU1187111A1 (en) | Apparatus for determining location of cable damage insulation | |
SU1016789A1 (en) | Complex signal analysis device | |
SU881968A1 (en) | Frequency multiplier | |
SU1128405A1 (en) | Device for measuring fluctuation noise in video signal | |
SU1083330A1 (en) | Frequency multiplier | |
JP3802968B2 (en) | Bandpass filter device | |
SU1197011A1 (en) | Device for checking bearings of electric machine | |
SU1129542A1 (en) | Method and device for measuring pulse frequency | |
SU746427A1 (en) | Programme-control device | |
SU754245A1 (en) | Device for monitoring non-uniformity of rotation of internal combustion engine | |
SU744535A1 (en) | Information input arrangement | |
SU1555839A1 (en) | Pulse repetition frequency multiplier | |
SU809224A1 (en) | Frequency multiplier | |
SU1273985A1 (en) | Device for checking inductance of manetic heads | |
SU748802A1 (en) | Multichannel rejector filter | |
SU1389010A1 (en) | Device for contouring interferogram patterns |