SU395781A1 - В п т б - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к автоматике и может быть применено в системах автоматического управлени  (САУ).

Известны, так называемые, тахогенераторы-преобразователи скорости вращени  вала, э.д.с. которых линейно зависит от числа оборотов  кор  в единицу времени.

В высокоточных системах автоматического управлени  наиболее часто примен ютс  асинхронные тахогенераторы.

Обмотка возбуждени  тахогенератора питаетс  от сети переменного тока, а в выходной обмотке наводитс  э.д.с. переменного тока, имеюща  частоту сетки и амплитуду, пропорциональные величине скорости. При изменении направлени  вращени  фаза выходного напр жени  мен етс  на обратную.

Однако известные устройства характеризуютс  большим остаточным напр жением, которое индуцируетс  в генераторной обмотке при неподвижном роторе (25-30 мв), вызывающим необходимость применени  специальных устройств подавлени  остаточного напр жени ; наличием квадратурных и высших гармоник; несимметричностью выходной характеристики , увеличивающей ошибку системы при реверсе; наличием скоростных, температурных и нагрузочных ошибок; большим весом; низким к.п.д.; высокой стоимостью; низкой надежностью.

В предлагаемом устройстве дл  повышени  точности преобразовани  скорости вращени  вала и расширени  функциональных возможностей устройства в него введены демодул тор знака управл ющего напр жени , нульиндикатор , инверторы, заторможенные блокинг-генераторы , инвертор тактовых импульсов , модул тор длительности импульсов и диоды, причем вход демодул тора знака управл ющего напр жени  подключен к выходу усилител , а выход демодул тора знака подключен к в.ходу нуль-индикатора, выход которого соединен со входами первого и второго затормол енных блокинг-генераторов и через

параллельно соединенные цепи, одна из которых образована первым диодом, а друга  - последовательно соединенными вторым диодом и первым инвертором, подключен к входу второго инвертора, к выходу которого

подключен третий заторможенный блокинггенератор , первый выход которого соединен с выходом первого блокинг-генератора и через третий и четве|ртый диоды - к первому п второму положительным входам модул тора

длительности импульсов, а второй выход третьего заторможенного блокинг-генератора соединен с выходом второго заторможенного блокинг-генератора и че1рез п тый и шестой диоды - с третьим и четвертым отрицательными входами модул тора длительности импульсов , к первому положительному и третьему отрицательному входам модул тора длительности импульсов через седьмой и восьмой диоды подключены соответствующие выходы генератора тактовых импульсов, а ко второму положительному и четвертому отрицательному входам модул тора длительности через дев тьш и дес тый диоды подключены соответствующие выходы формировател  импульсов . В результате такого выполнени  устройства по вилась возможность получить выходное напр жение в виде импульсов заданной частоты, длительность которых обратно пропорциональна скорости вращени  вала, а пол рность измен етс  в зависимости от направлени  вращени  вала. Отсутствие остаточных и квадратурных напр л ений при неподвижном роторе расщир ет область применени  предлагаемого преобразовател  в 20 высокоточных САУ. Предлагаемый преобразователь позвол ет получить необходимый диапазон линейной зоны в виде длительности импульсов и высокую нагрузочную способность . Импульсный режим работы устройства 25 обеспечивает высокую точность преобразовани  скорости в длительность импульсов, высокую надежность и малое потребление энергии. На фиг. 1 представлена функциональна  30 схема предлагаемого преобразовател  скорости вращени  вала; на фиг. 2 - электрическа  схема модул тора длительности имнульсов; на фиг. 3 - электрнческа  схема заторможенного блокинг-генератора; на фиг. 4, 35 5 - общнй вид импульсного датчика положени  вала. Преобразователь скорости вращенн  вала содержит усилитель 1 управл ющего напр жени , двигатель 2, импульсный датчик 3 40 положени  вала, формирователь импульсов 4, демодул тор 5 знака управл ющего напр жени , нуль-индикатор 6, инверторы 7 и 8, заторможенные блокинг-генераторы 9, 10 и 11, диоды 12-21, генератор 22 тактовых импуль- 45 сов, модул тор 23 длительности импульсов. К входу блокинг-генератора 9 подключен выход инвертора 8, с входом последнего соединены две параллельные цепи, одна из которых образована диодом 12, а друга  - по- 50 следовательно соединенными диодом 13 и инвертором 7. К точке их соединени  нодключены входы блокинг-генераторов 10 и 11 и выход нуль-индикатора 6, вход которого через демодул тор 5 подсоединен к выходу 55 усилител  1. Выходы блокинг-генераторов 9, 10 и 11, генератора 22 и формировател  импульсов 4 через диоды 14-21 подсоединены к соответствующим входам модул тора 23. В исходном состо нин, когда отсутствует унравл ющее напр жение (t/ynpau.-i), ротор двигател  2 неподвнжен, инвертор 8 закрыт и на вход блокинг-генератора 9 поступает потенциал, обеспечивающий его включение. Блокинг-генератор 9 генерирует высоко- 65 5 10 15 60 частотные импульсы напр жени , которые выпр мл ютс  (см. рис. 3) и подаютс  на входы модул тора 23 через диоды 15, 16, 19 и 20. Блокинг-геператоры 10 и 11 при этом выключены. Модул тор 23 состоит из двух триггеров (см. фиг. 2). Коллекторы транзисторов различной проводимости одноименных плеч триггеров соединены между собой и имеют общие коллекторные сопротивлени . Напр жение с выходных обмоток блокинггенератора 9 поступает через диоды 15, 16, 19 и 20 на входы модул тора и закрывает все четыре транзистора модул тора 23. При этом выходное его напр жение равно нулю ( вых 0). Преобразователь скорости вращени  вала работает следующим образом. При подаче на вход усилител  1 переменного управл ющего напр жени  двигатель приводитс  в движение. Скорость вращени  ротора двигател  нр мо пропорциональна амплитуде управл ющего напр жени , а направление вращени  зависит от его фазы. Выходное напр жение усилител  1 демодулируетс  и на вход нуль-индикатора 6 поступает посто нное напр жение, пропорциональное амнлитуде унравл ющего напр жени , а пол рность его определ етс  фазой управл ющего нанр лсени . Таким образом, при поступлении на вход усилител  1 управл ющего напр жени  нульиндикатор 6 срабатывает, нри этом на выходе нуль-индикатора устанавливаетс  положительный потенциал, который поступает через диод 12 на вход инвертора 8. Последний выключает блокинг-генератор 9. Положительный потенциал с выхода нуль-индикатора 6 ностунает также на входы заторможенных блокинг-генераторов 10 и 11. Блокинг-генератор 11 выполнен на транзисторе п-р-га-типа проводимости и включаетс  положительным потенциалом, а блокинг-генератор 10 выполнен на транзисторе р-п-/ -типа проводимости и включаетс  отрицательным потенциалом . Таким образом, при поступлении положительного потенциала блокинг-генератор 11 включаетс  и на соответствующий вход модул тора 23 через диоды 19 и 20 постунает напр жение, которое запирает оба транзистора п-р-п-типа проводимости. Каждым импульсом, ноступивщим с генератора 22, триггер модул тора 23 длительности импульсов , выполненный на транзисторах Р-п-/з-типа проводимости, устанавливаетс  в положение «1, а имнульсом, поступивщим с формировател  4, - в положение «О. Длительность импульсов на вьтходе модул тора длительности пр мо пропорциональна скоростн вращени  вала. При изменении фазы входного унравл ющего напр жени  на 180° на выходе нульиндикатора 6 устанавли1заетс  отрицательный потенциал, который выключает блокинг-генераторы 9 и 11 и включает блокинг-генератор

10. При этом вал двигател  измен ет направление вращени , а импульсы на выходе преобразовател  скорости вращени  вала - свою пол рность.

Предлагаемое устройство может быть использовано как преобразователь ускорени , что раещир ет его возможности.

Предмет изобретени 

Преобразователь скорости вращени  вала и длительность импульсов заданной частоты и пол рности, соответствующей направлению вращени  вала, содержащий усилитель управл ющего напр жени , соединенный с обмоткой управлени  двигател , импульсный датчик положени  вала, установленный на валу двигател , формирователь импульсов, соединенный с выходом импульсного датчика положени , отличающийс  тем, что, е целью повышени  точности преобразовани  скорости вращени  вала и расширени  функциональных возможностей устройства, в него введены демодул тор знака управл ющего напр жени , нуль-индикатор, инверторы, заторможенные блокинг-генераторы, инвертор тактовых импульсов, модул тор длительности импульсов и диоды, причем, вход демодул тора знака управл ющего напр жени  подключен к выходу усилител , а выход демодул тора знака подключен к входу нуль-индикатора , выход которого соединен со входами первого н второго заторможенных блокинггенераторов н через параллельно соединенные цепи, одна из которых образована первым диодом, а друга  - последовательно соединеннымч вторым диодом и первым инвертором , подключен к входу второго инвертора, к выходу которого подключен третий заторможенный блокинг-генератор, первый выход которого соединен с выходом первого блокинг-генератора и через третий и чегвертый диоды - к первому и второму положительным входам модул тора длительности импульсов , а второй выход третьего заторможенного блокпиг-генератора соединен с выходом второго заторможенного блокинг-генератора и через п тый и шестой диоды - с третьим н чcтвepты отрицательными входами модул тора длительности импульсов, к первому положительному и третьему отрицательному входам модул тора длительности импульсов через седьмой и восьмой диоды подключены соответствующие выходы генератора тактовых импульсов, а ко второму положительному и четвертому отрицательному входам модул тора длительности через дев тый и дес тый диоды подключены соответствующие выходы формировател  импульсов.

2

; 1

w/r

ФигА

Фиг.з

Фиг. 5