SU904170A1 - Устройство дл измерени скорости вращени электродвигател посто нного тока - Google Patents

Description

го соединен через обмотку возбуждени  трансформатора со входом генератора , шунтированным дополнительно введенным разистором.

На фиг, 1 показана схема устройства дл  .измерени  скорости вращени электродвигател  посто нного тока; на фиг. 2 - характеристика И,и Ue,6tT релейного элемента; на фиг.З - временна  диаграмма работы генератора.

Устройство содержит электродвигатель , последовательно с  корем 1 (фиг.1)в цепь питани  включен шунт 2. Блок разности сигналов тока и нар жени  на трансформаторе 3, перва  .обмотка 4 управлени  которого через разистор 5 подключена к  корю 1 электродвигател . Втора  обмотка 6 управлени  через резистор 7 и дрос;сель 8 -подключена к шунту 2. Трансформатор 3 содержит также обмотку 9 возбуждени , вместе с резисто- ром 10, образующую интегрирующую цепочку, соедин ющую. выход релейного элемента 11 с его входом. Релейный элемент 11, обмотка 9 возбуждени , резистор 10 образуют генератор , выход которого через фильтр 12 нижних частот, усилитель 13 и обмотку 14 обратной св зи соединен с выходным резистором 15 устройства

В случае использовани  шунта 2 с малым падением напр жени  из схемы устройства может быть исключен .резистор 7, а в противном случае дроссель 8.

Релейный элемент 11 без зоны нечувствительности реализуютс  на операционном усилителе с положительной обратной св зью, причем гистерезис релейного элемента составл ет до 90% от величины его выходного напр жени . Сердечник трансформатора выполн етс  из магнитодиэлектрика с низким полем насыщени .

Устройство работает следующим образом.

Напр жение на выходе релейного элемента 11, либо положительное, либо отрицательное (Лиг.2), а величины его определ ют напр жением питани .

Если оно положительно, ток i(фиг 3)обмотки 9 увеличиваетс  по экспоненте до тех пор, пока сердечник не начнет входить в нцсыще ние. Это соответствует току 1 обмотки. С далнейшим увеличением тока резко падает магнитна  проницаемость сердечника , за счет чего индуктивность L обмотки 9 уменьшаетс . В любой момент времени выполн етс  равенство

11 dt

где I - мгновенное значение

тока в цепи выход-обмотка 9-резистор ;

R - активное сопротивление

цепи, практически равное сопротивлению резистора 10 ;

и&ыос

выходное напр жение реленого элемента 11; 4U индуктивность обмотки 9. При уменьшении индуктивности L( i)увеличиваетс  производна  по току 61 , и ток i увеличиваетс  далее

dt

не по той же экспоненте (пунктирна  лини  на диаграмме i,,, ), а гораздо быстрее (сплошна  лини ). При достижении напр жени  . на резисторе 10, равного порогу срабатывани  релейного элемента 11, последний переброситс  в противоположное состо ние , и ток уменьшаетс . После выхода сердечника из насыщени  скорость уменьшени  тока снизитс , и он по экспоненте уменьшаетс  до величины 12 1л г где сердечник вновь входит в насы1цение, индуктивность надает, ток быстро увеличиваетс  до величины при которой напр жение 11б%вновь достигает порога срабатывани  релейного элемента, и процесс идет в обратном направле нии. При этом на выходе генерируетс  пр моугольный сигнал напр жени  ивысс со скважностью, равной двум.

При наличии в сердечнике дополнительного пол , создаваемого токами обмоток управлени , токи iL обмотки

возбуждени , при которых сердечник входит в насьлцение, измен ютс . На диаграмме изображен случай, дл  которого Ц -i ;(

U l нэ ту же

величину, так как промежуток между токами Ц и I ( ( и 1 )определ етс  только свойствами сердечника.

При этом при увеличении тока насыщение трансформатора достигаетс  раньше, а, следовательно, раньше начинает увеличиватьс  скорость нарастани  тока и раньше достигаетс  величина напр жени  Ue равна  порогу срабатывани  релейного элемента . После переключени  релейного элемента процесс уменьшени  тока пойдет сначсша быстро, затем - по экспоненте, но врем , необходимое дл  достижени  током величины, при которой сердечник войдет в насыщение будет больше, чем раньше. За счет птого отодвигаетс  момент обратного перектвочени  триггера, и скважность сигнала на его выходе мен етс ,что и показано на диаграмме и,, (фиг. 3).

Claims (2)

1. За счет этого по вл етс  посто нна  составл юща  в выходном напр жении релейного элемента. Она выдел етс  фильтром 12, усиливаетс  усилителем 13 и подаетс  на обмотку 14 отрицательной обратной св зи, компенси ру  поле, создаваемое токами обмото управлени . За счет большого усилени  сигнал обратной св зи нескомпенсированное поле в сердечнике составл ет не более 0,3% величины пол  насыщени , Сигнал,пропорциональный току обмотки 14, с резистора 15 подаетс  на выход датчика. За счет Зс1мены вычитани  токов вычитанием магнитных потоков, упроцаетс  схема блока разности сигна лов тока и напр жени ,а использован релейного элемента с большой ширино петли гистерезиса и отрицательной обратной св зью через индуктивность обмотки возбуждени  трансформатора уменьшает габариты трансформатора за счет исключени  нескольких обмоток , что дает возможность использовать тороидальный сердечник трансформатора из магнитодиэлектрика (феррита) с низким полем насыщени , дл  которого характерно малое потребление энергии. Упрощение схемы вычитани  сигналов тока и напр жени  и устройства ггшьванической разв зки обеспечивает повышение точности и эксплуатаци онной надежности датчика. Формула изобретени  1. Устройство дл  измерени  скорости вращени  электродвигател  пос то нного тока, содержащее шунт в цепи  кор  электродвигател , блок разности сигисшов тока и напр жени , выполненный на трансформаторе с обмотками управлени , обратной св зи и возбуждени , подключенный к генератору , выход которого через фильтр нижних частот, усилитель и обмотку обратной св зи соединен с выходным резистором устройства, отличающеес  тем, что, с целью увеличени  точности и эксплуатационной надежности, в трансформатор блока разности сигналов введена втора  обмотка управлени , два резистора и дроссель, причем перва  обмотка управлени  через один из указанных резисторов соединена с клегФ1ами  кор  электродвигател , а втора  через другой резистор и дроссель подключена к шунту в цепи  кор . 2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что генератор выполнен на релейном элементе, выход которого соединен через обмотку возбуждени  трансформатора со входом генератора, шунтированным дополнительно введенным резистором. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 70891, кл. G 01 Р 3/42, 1948.
2. 2.Патент ФРГ № 2133543, кл.С 01 R 19/20, 1973.

   S6

   X

   « 4i«--,

   .

   -ss Ш

   2S

   s

   z