SU1269029A1 - Device for measuring difference of rotational speeds of shafts - Google Patents

Device for measuring difference of rotational speeds of shafts Download PDF

Info

Publication number
SU1269029A1
SU1269029A1 SU823408544A SU3408544A SU1269029A1 SU 1269029 A1 SU1269029 A1 SU 1269029A1 SU 823408544 A SU823408544 A SU 823408544A SU 3408544 A SU3408544 A SU 3408544A SU 1269029 A1 SU1269029 A1 SU 1269029A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
stator winding
transformer
counter
rotating transformer
rotating
Prior art date
Application number
SU823408544A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Яковлевич Каретный
Вячеслав Сергеевич Жабреев
Александр Михайлович Глумчер
Валентин Иванович Батутов
Original Assignee
Челябинский Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола
Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт По Автоматизированному Электроприводу В Промышленности,Сельском Хозяйстве И На Транспорте
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Челябинский Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола, Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт По Автоматизированному Электроприводу В Промышленности,Сельском Хозяйстве И На Транспорте filed Critical Челябинский Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола
Priority to SU823408544A priority Critical patent/SU1269029A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1269029A1 publication Critical patent/SU1269029A1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТИ СКОРОСТЕЙ ВРАЩЕНИЯ ВАЛОВ, содерж ащее два вращакицихс  трансформатора , роторные обмотки которых соединены между собой, одна статорна  обмотка первого вращающегос  трансформатора подключена к источнику питани , а статорна  обмотка второго вращающегос  трансформатора соединена с измерительной схемой, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных . возможностей, измерительна  схема выполнена в виде частотно-фазового демодул тора, содержащего два формировател  импульсов, счетчик, управл емый счетчик, генератор импульсов и блок пам ти, при этом друга  статорна  обмотка первого вращающегос  трансформатора подключена к источнику питани , а статорна  обмотка второго вращающегос  трансформатора через последовательно соединенные пер (О вый формирователь импульсов, счет (Л чик, управл емый счетчик, второй формирователь импульсов соединена с управл ющим входом блока пам ти, второй вход которого непосредственно св зан с выходом статорной обмотки h второго вращающегос  трансформатора , генератор импульсов соединен с ю вторым входом управл емого счетчи35 ка, а его управл ющий вход подключен ;о к выходу второго формировател  имг пульсов. N5 СОA DEVICE FOR MEASURING THE DIFFERENCE OF ROTATION RATE OF SHAFTS, containing two rotary transformers, the rotor windings of which are interconnected, one stator winding of the first rotating transformer is connected to the power source, and the stator winding of the second rotating transformer is connected to a measuring circuit that has a separate circuitry element, and there is a circuit with a circuit that contains a circuitry with a transformer winding of a rotating transformer connected to a measuring circuit, which has a circuitry, which is different as part of a transformer windshield, with a rotating stator winding. functional extensions. Opportunities, the measuring circuit is made in the form of a frequency-phase demodulator containing two pulse shapers, a counter, a controlled counter, a pulse generator and a memory unit, while the other stator winding of the first rotating transformer is connected to a power source, and the stator winding of the second rotating transformer through a serially connected per (O left pulse shaper, counting (Tacho, controlled counter, the second pulse shaper is connected to the control input of the memory unit, the second The input of which is directly connected to the output of the stator winding h of the second rotating transformer, the pulse generator is connected to the second input of the controlled counter, and its control input is connected to the output of the second pulse generator. N5 CO

Description

Изобретение относитс  к приборостроению и предназначено дл  использовани  в системах управлени  электроприводами , лапример, широкопортальных машин термической резки с программным управлением, а также может быть использовано в металлургической , бумагоделательной и других отрасл х промышленности. H3BectHo устройство аналогичного назначени , содержащее два индуктивных датчика и электронную схему сравнени , выходное напр жение которой пропорционально разности частот сигналов с датчиков ) . Недостатком известного устройства  вл етс  недостаточна  чувствительность , ограничиваема  числом импульсов с датчиков за один оборот валов Наиболее близким к изобретению  вл етс  устройство, сЪдержащее два вращающихс  трансформатора, роторные обмотки которых соединены между собой , одна статорна  обмотка первого вращающегос  трансформатора подключена к источнику питани , а статорна  обмотка второго вращающегос  трансформатора соединена с измерительной схемой, и схемы компенсации Данное устройство имеет высокую чувствительность при измерении фазового рассогласовани  валов 2 , Однако измерение разности скоростей вращени  валов осуществл ть с помощью известного устройства затруд нительно. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устройства . Поставленна  цель достигаетс  тем что в устройстве, содержащем два вра щающихс  трансформатора, роторные об мотки которых соединены между собой одна статорна  обмотка первого вращающегос  трансформатора подключена к источнику питани , а статорна  об мотка второго враща дщегосн трансфор матора соединена с измерительной схе мой, измерительна  схема выполйена в виде частотно-фазового демодул то ра, содержащего два формировател  импульсов, сеетчик, управл ем1з1Й счет чик, генератор импульсов и блок пам ти , при этом друга  статорна  обмотка первого вращающегос  трансфор матора подключена к источнику питани , а статорна  обмотка второго вра щающегос  трансформатора через последовательно соединенные первый формирователь имп пьсов, счетчик, управл емый счетчик, второй формирователь импульсов соединена с управл ющим входом блока пам ти, второй . вход которого непосредственно св зан с выходом статорной обмотки второго вращающегос  трансформатора, генератор импульсов соединен с вторым входом управл емого счетчика, а его управл ющий вход подключен к выходу второго формировател  импульсов. На чертеже дана схема предлагаемого устройства. Устройство содержит вращающиес  трансформаторы 1 и 2, источник 3 питани , к выходам которого подключены статорные обмотки вращающегос  трансформатора 1, формирователи 4 и 5 импульсов , счетчик 6, управл емый счетчик 7, блок 8 пам ти и генератор 9 импульсов, при этом статорна  обмотка вращающегос  трансформатора 2 подключена к формирователю 4 импульсов и блоку 8 пам ти. Устройство работает следующим образом . Источник 3 питани  подают на обмотки статора вращающегос  трансформатора 1 два напр жени , сдвинутые одно относительно другого на 90 эл. град. и,А, sinOgt; ,.cosco t.(1) При такой запитке на выходах вращающегос  трансформатора 1 присутствуют напр жени , которые также равны друг другу по амплитуде и сдвинуты на 90 эл. град., а относительно напр жений U, и U на некоторый угол oi, завис щий от положени  ротора. При вращении вала с частотой со, эти напр жени  принимают вид U,A,jSin(Wo + co,)t+Dd,l; (u, + o, )t+o, ; (2) т.е, несущие нггпр жени  частотно-модулированы скоростью вращени  вала 0),, При этом сохран ютс  сдвиг в 90 эл. град, и равенство амплитуд синусной и косинусной составл ющих, При запитке второго врар ающегос  трансформатора 2 системой напр жени  (2) получают на его выходах систему напр жений U,,sin(Uo + 0,-CJ)t + (, -с(г); (G3 + Q,-cJ,)t + (t);, ; (З) При подаче одного сигнала (З) на формирователь 4 на выходе его образуетс  последовательность импульсо сформированных в момент пересечени нул  синусоидальным напр жением U поступающим с выхода вращающегос  трансформатора 2. В исходном состо нии в счетчик записано число т , определ ющее чи ло периодов измерени . Импульсы с формировател  5, проход  через сче чик 6, работающий на вычитание, пр образуютс  в последовательность импульсов , которые образуютс  один раз за Год периодов синусоидального напр жени . Положительным фронтом импульса на выходе счетчика 6 управ л емый счетчик 7 устанавливаетс  в состо ние, разрешающее счет. В исходном состо нии счетчик 7 находитс  в положении Запрет счета и в него было записано число N. Счетчик 7 работает на вычитание. Счетчик 7 импульсов после пере .хода импульса за номером Ng от гене ратора 9 импульсов обнул етс , тем самым запускаетс  формирователь 5, вырабатывающий короткий импульс, по ступающий на первый вход блока 8 па м ти, на второй вход которой поступает синусоидальный сигнал U с вых да вращающегос  трансформатора 2. Таким образом, в блоке 8 пам ти записываетс  уровень напр жени . Импульс с формировател  5 также устанавливает счетчик 7 в исходное состо ние . При вращении вала вращающегос  трансформатора 1 с частотой f, C3|/2ii, а вращающегос  трансформато ра с частотой , частота сиг нала и на его выходе в соответствии .с системой (З) равна feb,,fo+(f, -f2)-fo+uf где f . Число N выбирают из соотношени  та il о 2f где п - целое число полупериодов из мерени ; f - частота импульсов высокой частоты с генератора 10; fp - частота напр жени  питани  первого фазовращател . 294 При этом число полупериодов измерени  п должно удовлетвор ть соотношению n fo/2uf., ма.с .(6) где 4f, /иакс   симальное значение разности частот вращени  валов; J - знак, обозначающий целую часть числа. Это соотнощение означает, что уход фазы сигнала U с выхода фазовращател  2 за п полупериодов измерени  не должен превышать четверти периода сигнала с частотой (fgtuf,. ). Число Год, записываемое в счетчик периодов, выбираетс  следующим образом: -Т-, если , ,2,... (7) -, если , ,1,2, Эти соотношени , используемые при выборе Год, позвол ют оставить необходимое врем  (от полупериода до целого периода) дл  выполнени  служебных операций. За врем  измерени  Гц мгновенное значение U напр жени  U, зафиксированное схемой выборки-хранени  аналогового сигнала, определ етс  соотношением Uj ( а f,,. ). (В) гдег,.|(9) С учетом выражени  (9) соотношение (8) преобразуем к виду . т.е. зафиксированное мгновенное знаение напр жени  пропорционально азности частот (скоростей) вращени  онтролируемых валов, с которыми состыкованы вращающиес  трансформаторы 1 и 2. Предлагаемое устройство по срав нию с известным обладает простотой. то же врем  на выходе измерител  рактически отсутствуют пульса и1и апр жени , что позвол ет использоать это устройство в высокоточных истемах автоматизированного электопривода .The invention relates to instrumentation engineering and is intended for use in electric drive control systems, for example, wide-port software-controlled thermal cutting machines, and can also be used in the metallurgical, paper-making and other industries. H3BectHo is a device of similar purpose, containing two inductive sensors and an electronic comparison circuit, the output voltage of which is proportional to the frequency difference of the signals from the sensors). A disadvantage of the known device is insufficient sensitivity, limited by the number of pulses from the sensors during one revolution of the shafts. The device closest to the invention is a device that holds two rotating transformers, the rotor windings of which are interconnected, one stator winding of the first rotating transformer connected to the power source, and the winding of the second rotating transformer is connected to the measuring circuit, and the compensation circuit This device has a high sensitivity s when measured phase skew rolls 2, however, the measurement of rotational speed difference shafts carried out using a known device made difficult tively. The purpose of the invention is to expand the functionality of the device. The goal is achieved by the fact that in a device containing two rotating transformers, the rotor windings of which are interconnected, one stator winding of the first rotating transformer is connected to a power source, and the stator winding of the second rotational transformer is connected to a measuring circuit; in the form of a frequency-phase demodulator containing two pulse shapers, a sieve, a control meter, a pulse generator, and a memory block, with the other stator winding a first rotating Transfrm Matora connected to a power source, and the stator winding of the second transformer Vera schayuschegos through series-connected first driver psov pulses, a counter controlled by a counter, a second pulse generator coupled to the control input of the memory unit, the second. the input of which is directly connected to the output of the stator winding of the second rotating transformer, the pulse generator is connected to the second input of the controlled counter, and its control input is connected to the output of the second pulse generator. The drawing is a diagram of the proposed device. The device contains rotating transformers 1 and 2, a power source 3, to the outputs of which are connected the stator windings of a rotating transformer 1, pulse formers 4 and 5, a counter 6, a controlled counter 7, a memory block 8 and a generator of pulses 9, the rotating stator winding transformer 2 is connected to a pulse generator 4 and memory block 8. The device works as follows. The power source 3 is supplied to the stator windings of the rotating transformer 1 by two voltages shifted one relative to the other by 90 el. hail. and, A, sinOgt; , .cosco t. (1) With this powering, the outputs of the rotating transformer 1 contain voltages that are also equal in amplitude and shifted by 90 el. grad, and with respect to the stresses U, and U at some angle oi, depending on the position of the rotor. When the shaft rotates with frequency ω, these stresses take the form U, A, jSin (Wo + co,) t + Dd, l; (u, + o,) t + o,; (2) i.e., the carriers carrying frequency modulated by the speed of rotation of the shaft 0), while maintaining a shift of 90 el. hail, and equality of the amplitudes of the sine and cosine components. When the second rotating transformer 2 is energized by the voltage system (2), at its outputs, the voltage system U ,, sin (Uo + 0, -CJ) t + (, -c ( d); (G3 + Q, -cJ,) t + (t) ;,; (G) When a single signal (G) is applied to the shaper 4, a sequence of impulses formed at the moment of zero crossing by a sinusoidal voltage U arriving with output of a rotating transformer 2. In the initial state, the counter contains the number t, which determines the number of measurement periods. Pulses from the forms The rotator 5, the passage through the subtractor counter 6, is formed into a sequence of pulses that are generated once per year of sinusoidal voltage periods. By the positive front of the pulse at the output of the counter 6, the controllable counter 7 is set to the counting state. In the initial state, the counter 7 is in the Disable counting position and the number N has been written to it. The counter 7 is working for subtraction. Pulse counter 7, after the pulse reverses down the Ng number from the generator of the 9 pulses, is zeroed, thereby starting the shaper 5, producing a short pulse, arriving at the first input of the 8-mA unit, to the second input of which a sinusoidal signal U is output and rotary transformer 2. Thus, in block 8 of memory, the voltage level is recorded. The impulse from the driver 5 also sets the counter 7 to the initial state. When the shaft rotates the transformer 1 with frequency f, C3 | / 2ii, and the rotating transformer with frequency, the frequency of the signal and its output in accordance with system (C) is feb ,, fo + (f, -f2) -fo + uf where f. The number N is chosen from the relation ta il o 2f where n is an integer number of half-periods of measurement; f is the frequency of the high frequency pulses from the generator 10; fp is the voltage frequency of the power supply to the first phase shifter. 294 At the same time, the number of half-periods of measurement n must satisfy the relation n fo / 2uf., Max. (6) where 4f, / i is the maximum value of the difference in the frequency of rotation of the shafts; J is a character denoting the integer part of a number. This ratio means that the phase deviation of the signal U from the output of the phase shifter 2 during n half-periods of measurement should not exceed a quarter of the signal period with a frequency (fgtuf ,.). The Year number recorded in the period counter is selected as follows: -T-, if,, 2, ... (7) -, if,, 1,2, These ratios used when choosing the Year, leave the required time ( from half a period to a whole period) to perform service operations. During the Hz measurement time, the instantaneous value U of the voltage U, fixed by the analog signal sample-storage circuit, is determined by the relation Uj (a f ,,.). (B) where,. (9) In view of expression (9), relation (8) is transformed into a form. those. the instantaneous knowledge of the voltage is fixed in proportion to the frequency frequency (speed) of the rotation of the controlled shafts with which the rotating transformers 1 and 2 are connected. The proposed device, in comparison with the known, has simplicity. At the same time, at the output of the meter, there are practically no pulses and aprons, which makes it possible to use this device in highly accurate automated electric drive systems.

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТИ СКОРОСТЕЙ ВРАЩЕНИЯ ВАЛОВ, содержащее два вращающихся трансформатора, роторные обмотки которых соединены между собой, одна статорная обмотка первого вращающегося трансформатора подключена к источнику питания, а статорная обмотка вто- рого вращающегося трансформатора соединена с измерительной схемой, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных . возможностей, измерительная схема выполнена в виде частотно-фазового демодулятора, содержащего два формирователя импульсов, счетчик, управляемый счетчик, генератор импульсов и блок памяти, при этом другая статорная обмотка первого вращающегося трансформатора подключена к источнику питания, а статорная обмотка второго вращающегося трансформатора через последовательно соединенные первый формирователь импульсов, счетчик, управляемый счетчик, второй формирователь импульсов соединена с управляющим входом блока памяти, второй вход которого непосредственно связан с выходом статорной обмотки второго вращающегося трансформатора, генератор импульсов соединен с вторым входом управляемого счетчика, а его управляющий вход подключен к выходу второго формирователя импульсов.DEVICE FOR MEASURING THE DIFFERENCE OF SHAFT ROTATION SPEEDS, comprising two rotating transformers, rotor windings of which are connected to each other, one stator winding of the first rotating transformer is connected to a power source, and the stator winding of the second rotating transformer is connected to a measuring circuit, characterized in that, with purpose of expanding functional. possibilities, the measuring circuit is made in the form of a frequency-phase demodulator containing two pulse shapers, a counter, a controlled counter, a pulse generator and a memory unit, while the other stator winding of the first rotating transformer is connected to a power source, and the stator winding of the second rotating transformer is connected through series-connected the first pulse shaper, a counter, a controlled counter, the second pulse shaper is connected to the control input of the memory unit, the second input of which It is directly connected to the output of the stator winding of the second rotating transformer, the pulse generator is connected to the second input of the controlled counter, and its control input is connected to the output of the second pulse shaper.
SU823408544A 1982-03-11 1982-03-11 Device for measuring difference of rotational speeds of shafts SU1269029A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823408544A SU1269029A1 (en) 1982-03-11 1982-03-11 Device for measuring difference of rotational speeds of shafts

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823408544A SU1269029A1 (en) 1982-03-11 1982-03-11 Device for measuring difference of rotational speeds of shafts

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1269029A1 true SU1269029A1 (en) 1986-11-07

Family

ID=21001553

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823408544A SU1269029A1 (en) 1982-03-11 1982-03-11 Device for measuring difference of rotational speeds of shafts

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1269029A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР № 115447, кл. G 01 Р 3/56, 1957. 2. Электромеханические преобразователи угла с электрической редукцией. /Под ред. А. А. Ахметжанова, М.: Энерги , 1978, с. 141 . *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4772815A (en) Variable refluctance position transducer
KR970004243A (en) Rotational position detection device and motor device
US4310790A (en) Device for position control
EP0077403B1 (en) Speed detecting device
US2705303A (en) Electronic tachometer
SU1269029A1 (en) Device for measuring difference of rotational speeds of shafts
US4135118A (en) System for determining the relative angular positions of the rotors of two synchronously driven synchronous motors
CA1250925A (en) Phase modulation type digital position detector
JPS5785590A (en) Rotor position detecting system for rotary electric machine
US3582781A (en) Velocity detecting apparatus employing a pair of modulation-type magnetic heads on which carriers are phase modulated by flux from a moving magnetic scale
US3330149A (en) Rotary test table rate smoother
USH939H (en) Commutator pulse tachometer
SU465567A1 (en) Torque measuring device
SU1065865A1 (en) Device for measuring servo system error
JPH067323Y2 (en) Mass flow meter
RU2141631C1 (en) Device measuring torque of magnetic clutch
SU673921A1 (en) Digital low-velocity measuring device
GB1064888A (en) Unbalance locating and correcting systems
SU974173A1 (en) Measuring two-channel device for balancing machine
SU429500A1 (en) ELECTROMECHANICAL INFRANIZED FREQUENCY GENERATOR :: d :; '
SU953592A1 (en) Device for continuous measuring of synchronous machine angle sine
SU879342A1 (en) Measuring device for balancing machine
SU935793A1 (en) Device for measuring rotation frequency
SU577413A1 (en) Device for measuring parameters of rotating shaft
SU1653074A1 (en) Method for distributing real power load between synchronous generators running in parallel