SU679875A1 - Способ измерени угловой скорости вращени - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано дл  измерени  угловой скорости вращени  вала.

Известны способы измерени  скорости вращени  с помощью реверсивных бесконтактных тахогенераторов 1 где в-качестве датчиков скорости вращени  вала примен ютс  магнитные электрические и фотодатчики. Известные способы измерени  угловой скорости вращени  не в состо нии обеспечить одновременно высокую точность , быстродействие и диапазон измерени .

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  способ измерени  с помощью реверсивного бесконтактного тахогенератора 2 заключающийс  в фазовой модул ции многофазного сигнала генератора опоного напр жени  с помощью бесконтактной индукционной машины, работающей в режиме фазовргицател , с последующей демодул цией выходного сигнала индукционной машины тем же сигналом генератора опорного напр жени . Путем фильтрации выходного сигнала первого модул тора выдел етс  гармоническа  составл юща .

частота которой пропорционешьна скорости вращени  вала индукционной машины, а амплитуда посто нна. С помощью последующего дифференцирр ани  частотно-зависимой цепью выдел етс  косинусоидсшьный сигнал, амплитуда которого пропорциональна скорости вращени  вала. Путем вторичной модул ции сигналом генератора

0 опорного напр жени  и фазочувствительного выпр; млени  на выходе устройства получают аналоговый сигнал, величина и знак которого завис т от скорости и направлени  вращени  ва5 ла индукционной машины.

Недостаткаи м такого способа измерени  скорости вращени   вл ютс  нелинейность характеристики, а также низкое быстродействие.

0

Целью изобретени   вл етс  повышение точности и быстродействи  измерени .

Указанна  цель достигаетс  тем, что по предлагаемому способу выход5 ной сигнал индукционной машины преобразуют в сигнал пр моугольной формы, демодулируют его опорным пр моугольным сигналом, преобразуют демодулированный сигнал путем фильт0 рации в сигнал треугольной формы и

после дифференцировани  этот сиг- . нал с помощью управл ющего сигнала, сформированного из сигналов треуголной формы, подают поочередно на выход .

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ измерени  скорости вращени  на фиг. 2 и 3 - диаграммы выходных сигналов различных элементов устройства при противоположных направлени х вращени  вала индукционной машины.

Устройство содержит генератор 1 опорного напр жени , индукционную машину 2, усилитель-ограничитель 3, демодул тор 4, фильтр 5, дифференциатор 6, формирователь 7 сигнала управлени , коммутатор 8 и формирователь 9 импульсного выхода.

Выходной сигнал генератора 1 опоного напр жени , представл ющий собой симметричную многофазную (например трехфазную) систему пр моуго ных сигналов, подаетс  на трехфазную обмотку индукционной машины 2 и на первый вход демодул тора 4. С однофазной обмотки индукционной ма .шины 2 снимаетс  сигнал, промодулированный по фазе на угол, пропорциональный углу поворота вала индукционной машины. Этот сигнаш подаетс  на усилитель-ограничитель 3, на выходе которого формируетс  сигнгш пр моугольной формы, а затем поступает на второй йход демодул тора 4. При вращении ротора индукционной машины 2 выходной сигнал фильтра 5 представл ет собой симметричную трефазную систему сигналов треугольной (а не косинусоидальной - как в прототипе ) формы и,.,, и, Uj. (см. фиг. 2). Частота этих сигналов равна частоте вращени  вала индукционной машины , амплитуда посто нна, а чередование фаз определ етс  направлени вращени .. На выходе дифференциатора 6 выдел ютс  сигналы Ug, u(j и U пр моугольной формы (так как производна  от наклонной линии посто нна частота и с1мш1итуда которых пропорциональна скорости вращени  вала индукционной машины. С помощью коммутатора 8 сигналы пр моугольной формы и ulj и ОсГ Реобразуютс  в аналоговый сигнал, величина которого пр мо пропорциональна скорости вращени . Преобразовани  в коммутаторе можно описать выражением:

вь.х. где Ug - аналоговый сигнал первого выхода устройства, ид, Uc - сигналы дифференциатора , FQ,F,FC - сигналы управлени 

коммутатором.

Дл  управлени  коммутатором 8 формирователь 7 сигналов управлени  FQ , Fv., F формирует их из трехфазного

сигнала и, и,, U, в соответствии с выражением;

FO -f(sign и -sign U, ),

F -i-(sign Ua - sign Uc ),

FC -|-(sign Ut, - sign UQ),

где sign и 1 при sign и -1 при

g Таким образом при изменении скорости вращени  мен етс  частота сигнсша UQ, и, Uj.; это ведет к изменению амплитуды сигнала ъ DC, а это ведет к изменению величи . ны аналогового сигнала Ugj,,x, на первом выходе устройства.

При изменении направлени  вращени  измен етс  пор док чередовани  фаз UQ, и, Uc/ фаза сигналов F,

0 Fjj, Fg измен етс  по отношению к соответствующим сигналам UQ, U, DC на противоположную. Вследствие этого и достигаетс  знакочувствитбльность устройства, то есть изменение пол рности аналогового сигнала и ьгхипри изменении направлени  вращени  ротора индукционной машины (фиг. ЗУ.

На выход формировател  сигнала

0 управлени  7 подключен формирователь 9 цифрового выхода, частота выходных импульсов которого строго пропорциональна скорости вращени  вала индукционной машины.

5 Выходна  характеристика линейна вследствие линейной зависимости амплитуды продифференцированных сигналов UQ, и(, ис , поступающих на вход коммутатора, от скорости враще нр . Фазовый сдвиг, вносимый фильтром 5, в отличие от прототипа, не оказывает вли ни  на линейность характеристики, так как и выходное сигналы коммутатора UQ, ){), Uc , и сигналы управлени  им Fa, ,

5 FC формируютс  из одного и того же выходного сигнала фильтра и, U, Ug ,Это позвол ет говорить о повышенной точности измерени . .

Кроме того, как видно из фиг. 2

0 и 3, продифференцированные сигналы fa Utj с кгикдом из интервалов их подключени  к выходу устройства  вл ютс  посто нными, что и обеспечивает посто нство выходного сигнала устройства.

Claims (2)

1.Путников В.В. и др. Реверсивные 5есконтактные тахогенераторы посто нного тока, М., Информэлектро, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР 478324, кл. G 06 G 7/18, 1974.

Uf. S