SU838566A1 - Устройство дл контрол скорости вра-щЕНи - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к технике контрол  и регулировани  и может быт использовано дл  контрол  скорости вращени  объектов, наход щихс  в замкнутом , объеме с агрессивной средой или под давлением. Известны аналоговые датчики скорости с посто нными магнитами, которые используютс  в технике измерени  скоростей вращени  1 и 2. Наиболее- близким к предлагаемому по техническоГ сущности  вл етс  дат чик скорости вргаиени , содержащий ра диально-намагниченный посто нный магнит, св занный с контролируемым валом и установленный внутри токопро вод щего стакана, снаружи которого расположен измерительный элемент, со то щий из концентрично установленног со стаканом тороидального сердечника с обмоткой, включенной в одно из плеч моста. Если вал не вращаетс , тороидальный сердечник подмагничен полем посто нного магнита и при сбалансированном мосте выходной сигнал равен нулю. При вращении посто нного магнита в токопровод щем стакане навод тсЯ вихревые токи, которые созда ют свой магнитный поток, направленный встречно магнитному потоку посто  нного магнита, замыкающемус  по тороидальному сердечнику. Это снижает первоначальное подмагничивание тороидального сердечника и измен ет сигнал на выходе моста. Чем больше скорость вращени , тем сильнее экранирующее действие токопровод щего стакана и тем больше выходной сигнал с мостовой схемы З. Однако в данном устройстве чувствительность недостаточна, а диапазон контролируемых скоростей ограничен . Недостаточна  чувствительность данного устройства объ сн етс  тем, что активным элементом, вли кддим на выходной сигнал моста,  вл етс  один измерительный элемент в виде обмотки на тороидальном сердечнике. Все три других плеча моста  вл ютс  пассивными элементами. Поэтому изменение выходного сигнала по величине невелико , т.е. при значительном изменении величины скорости выходной сигнал измен етс  незначительно. Ограниченность диапазона контролируемых скоростей объ сн етс  тем, что при малых оборотах контролируемого вала вихревые токи малы и суммарный магнитный поток, заг/икаюцийс  по тороидальному сердечнику, остаетс  почти без изменений, т.е. суммарный магнитный поток на малых оборотах в основном определ етс  магнитным потоком посто нного магнита. Кроме того , часть энергии наведенных вихревых токов тратитс  на нагрев токопровод щего стакана.

Цель изобретени  - увеличение чувствительности устройства и расширение диапазона контролируемых скоростей.

Цель достигаетс  тем, что в устройство , содержащее радиально намагниченный посто нный магнит, св занный с контролируемым валом и установленный внутри токопровод щего стакана , снаружи которого концентрично установлен тороидальный сердечник с измерительной обмоткой, включенной в одно из плеч измерительного моста, введен магнитный усилитель, ,обмотка подмагничивани  которого подключена через выпр митель к измерительной обмотке, а обмотка переменного тока магнитного усилител  вк.шочена в соседнее , с измерительной обмоткой плечо моста,

В устройстве активными  вл ютс  два элемента - измерительный элемент в виде обмотки на тороидальном сердечнике , расположенном снаружи токопровод щего стакана, и индуктивна  обмотка переменного тока магнитного усилител , выполненного на втором тороидальном сердечнике с перемычкой , включенна  в соседнее плечо моста . Индуктивность обмотки на тороидальном сердечнике измерительного элемента с увеличением оборотов увеличиваетс , так как ее подмагничивание суммарным потоком уменьшаетс , индуктивность же обмотки, расположен ной на втором тороидальном сердечник и включенной в соседнее плечо моста, уменьшаетс , так как с увеличением оборотов ЭДС, наведенна  в дополнительной обмотке, которой снабжен тороидальный сердечник измерительного элемента, расположенный снаружи токопровод щего стакана, увеличиваетс  и подмагничивает второй тороидальный сердечник..Это приводит к большему изменению выходного сигнала, т.е. к увеличению чувствительности и разрешающей способности устройства, и позвол ет увеличить диапазон контролируемых скоростей в сторону малых.

На чертеже схематически приведено устройство.

Устройство состоит из радиально намагниченного посто нного магнита 1 св занного жестко с контролируемым вёшом. 2 и установленного внутри токопровод щего стакана 3, снаружи которого расположен измерительный элемент , состо щий из тороидального сердечника 4 и обмотки 5, включенной в одно из плеч моста 6, магнитного уси .лител  на втором тороидальном сердечнике с перемычкой 7 и с обмоткой переменного тока 8, включенной в соседнее с обмоткой 5 плечо моста б и трансформатора 9 питани , вторичные обмотки 10 и 11 которого составл ют два других плеча моста 6. На тороидальном сердечнике 4 измерительного элемента расположена дополнительна  обмотка 12, котора  через выпр митель 13 соединена с обмоткой 14 подмагничивани  тороидального сердечника 7, расположенной на перемычке 15, размещенном во внутреннем окне сердечника 7. Выпр митель 13 может быть выполнен и по двухполупериодной схеме. Если веш 2 не вращаетс , тороидальный сердечник.4 подмагничен полем посто нного магнита 1, при этом индуктивность обмотки 5 мала, а так как при подмагниченном состо нии сердечника 4 наведенна  в дополнительной обмотке 12 ЭДС минимальна , то второй тороидальный сердечник7 не подмагничен и при сбалансированном мосте 6 выходной сигнал равен нулю. При вращении посто нного магнита 1 в токопровод щем стакане 3 навод тс  вихревые токи , которые создают свой магнитный поток, направленный встречно магнитному потоку посто нного магнита 1, и следовательно, снижающие суммарный магнитный поток и подмагничивание тороидального сердечника 4 измерительного элемента. Это приводит к уве.личению индуктивности обмотки 5. Одновременно увеличиваетс  наведенна  в дополнительной, обмотке 12 ЭДС, что приводит к подмагничиванию второго тороидального сердечника 7 и уменьшению индуктивности ОбМОТ1СИ 8.

Таким образом, в предлагаемом устройстве при вращении посто нного магнита 1 индуктивность обмотки 5 увеличиваетс , а индуктивность обмотки 8, включенной в соседнее с обмоткой 5 плечо моста 6, уменьшаетс , что приводит к большему изменению выходного сигнала по сравнению с известным в котором увеличиваетс  индуктивность обмотки только.измерительного элемента . Кроме того, в предлагаемом устройстве по сравнению с известным величина выходного сигнала увеличиваетс  в 1,8 раза, в диапазон контролируе мых скоростей смещаетс  с 200 об/мин до 120 об/мин.

Claims (3)

1.Агейкин Д.И, и др. Датчики контрол  и регулировани , М.; 1965,

с. 457.

2.Патент США № 3103628, кл. 324-174, 1964.

3.Авторское свидетельство СССР

605172, кл, G 01 Р 3/46, 1976 (прототип ) .

У/