SU917085A1 - Электронный тахометр-сигнализатор - Google Patents

Description

(5) ЭЛЕКТРОННЫЙ ТАХОМЕТР-СИГНАЛИЗАТОР

, , /;

Изобретение относитс  к технике контрол  и регулировани  и может быть использовано дл  измерени  скоростги вращени  и дл  контрол  уровн  опасных крутильных колебаний И пред отвращени  отказов в силовых передачах двигателей при выходе из стро  гасител  крутильных колебаний.

Известны частотные датчики -скорости с электронной аппаратурой обработки сигналов дл  измерени  скоростей вращени  1 и 2. .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  электронный тахометр-сигнализатор, который содержит частотный датчик и измерительную схему, включающую преобразователь, соединенный через формирователь с частотным датчиком, фильтр низкой частоты (ФНЧ) и индикаторный прибор. С формировател  и преобразовател  получают импульсы посто нной вольтсекундной площади

Устройство измер ет среднюю и переменную составл ющие скорости вращени  вала двигател  и может быть использовано дл  определени  изменени  уровн  КРУТИЛЬНЫХ колебаний в силовой передаче двигател  З.

Недостатком этого устройства  вл етс  низка  точность контрол  уровн  крутильных колебаний в силовой передаче двигател , обусловленна 

10 тем, что при запуске и работе двигател  в переходных режимах, когда несуща  частота сигнала, получаемого с датчика, измен етс  в широком диапазоне и попадает в полосу пропуска15 ни  ФНЧ, возможны ложные срабатывани  индикаторного прибора, сиГнализирующего об аварийном состо нии в

СИЛОВОЙ передаче.

Цель изобретени  - повышение наМ

дежности контрол  уровн  крутильных колебаний в силовой передаче. Поставленна  цель достигаетс 

тем, что в известный электронный та39

хометр-сигнализатор, содержащий частотный датчик, последовательно включенные к нему формирователь и преобразователь, к выходу которого подключены индикатор и фильтр низкой частоты, введены полбсовой фильтр, первый и второй компараторы, амплитудный детектор и схема совпадени , при этом вход полосового фильтра подключен к выходу преобразовател , а выход его через амплитудный детектор и первый компаратор соединен с первым входом схемы совпадени , вЬ1ход фильтра низкой частоты через .второй компаратор соединен со вторым входом схемы совпадени , а выход ее подключен к второму входу , индикатора.

При этом датчик установлен в силовой передаче двигател  на рассто нии I/ Х- 3/ Я от узла колебаний, где Л длина волны, соответствующа  резонирующей гармонике..

Кроме того, частота среза фильтра низкой частоты определ етс  соотношением

k yiy

(1)

Гф 120

где п - значение минимальных резоУП1И гнансных оборотов вала двигател , мин

k - коэффициент, завис щий от конструкции датчика и равный числу импульсов, индуцируемых в датчике за один оборот вала.

При выполнении измерительной схемы указанным образом и установлении частотного датчика в сечении, близком к пучности колебаний, т.е. в сечении опасных резонансных крутильных колебаний , частота среза ФНЧ, определ ема  из соотношени  (1), охватывает опасные резонансные частоты крутильных колебаний в силовой передаче, что при пуске и работе двигател  в переходных режимах устран ет ложные срабатывани  иидикаторного прибора и повышает надежность контрол  уровн  опасных крутильных колебаний в силовой передаче.

Аа чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Электронный тахометр-сигнализатор содержит частотный датчик 1, формирователь 2, преобразователь 3, индикаторный прибор 4, полосовой фильтр 5, фильтр 6 низкой частоты, амплитудный

0854

детектор 7 первый компаратор 8, второй компаратор 9 и схему 10 совпадени .

Датчик 1 соединен последовательно 5 через формирователь 2 с преобразователем 3, выход которого подключен к входу фильтра низкой частоты и входу полосового фильтра 5 и к одному из входов индикаторного прибора , выход полосового фильтра 5 через амплитудный детектор 7.и первый компаратор 8 соединен с одним из входов схемы 10 совпадени , выход фильтра 6 низкой частоты через второй компаратор 9 соединен с другим входом индикаторного прибора 4.

. При этом частотный датчик может быть выполнен в виде зубчатого диска-индикатора и магнитоэлектрического

0 датчика.

Если конструкци  двигател  позвол ет применить специальный диск-индуктор с любым требуемым количеством зубьев, выражение (1) примет вид

Z- vyuvi

ф 120

где k Z - число зубьев.

Если специальный диск применить нельз , а применена штатна  шестерн  с ограниченным числом зубьев, то магнитоэлектрический преобразователь выполн ют многополюсным и выражение (1) принимает вид

Z m п уу1/)у)

Ф 120

где k z-m - число полюсов преобразовател .

Индикаторный прибор оборудован устройством аварийной световой {лампочка ) и/или звуковой (сирена) сигнализации .

Устройство работает следующим образом .

При работе двигател  в частотном датчике 1 индуцируютс  импульсы, частота которых пропорциональна скорости вращени  вала двигател . Преобразователь 2 и формирователь 3 преобразуют полученные импульсы и формируют из них импульсы посто нной вольтсекундной площади.

При- нормальной работе двигател 

в рабочем диапазоне скоростей вращени  в спектре выходного сигнала формировател  3 отсутствуют составл ющие , лежащие в полосе пропускани 

фильтра 5- При этом порог срабатыва ни  первого компаратора 8 выбирают в 1,5 раза выше наг1р жени , соответствующего максимальному уровню колебаний , наблюда емых в рабочем диапазо не скоростей вращени  (при исправном гасителе крутильных колебаний в двигателе). Порог срабатывани  второго компаратора 9 выбирают равным напр жению, соответствующему минимальному уровню колебаний.

В силу этого напр жение на выходе амплитудного детектора 7 недостаточно дл  срабатывани  первого компаратора 8 и на выходе схемы 10 совпадени  сигнал отсутствует и аварийна  сигнализаци  не включаетс .

ПРИ работе двигател  на минимальной скорости вращени  при совпадении несущей частоты с резонансной частотой крутильной системы в спектре выходного сигнала формировател  3 могут по витьс  составл ющие, лежащие в полосе пропускани  полосового фильтра 5. Однако, так как скорость вращени  вала при этом существенно меньше минимальных .резонансных оборотов , опасных дл  прочности силовой передачи двигател , второй компаратор также схема ТО совпадени  не сработают из-за недостаточног уровн  напр жени  на .фильтре 6 низко частоты и аварийна  сигнализаци  также не включаетс .

При по влении на валу двигател  опасных резонансных крутильных колебаний (в случае неисправности гасител  крутильных колебаний в силовой передаче двигател ), двигатель работает на минимальных резонансных оборотах и уровень частотной модул ции сигнала с датчика 1 резко возрастает что приводит к срабатыванию первого компаратора 8. При этом одновременно срабатывает и второй компаратор 9 порог срабатывани  которого соответствует напр жению выходного сиг-нала формировател  3 и фильтра 6 низкой частоты на минимальных резонансных оборотах. Схема 10 совпадени  срабатывает , и сигнал с ее выхода включает аварийную сигнализацию индикаторного прибора Ц, По этому сигналу водитель транспортного средства останавливает двигатель и устран ет

неисправность до того, как произошла авари .

Таким образом, предлагаемый электронный тахометр-сигнализатор позвол ет с достаточной степенью точности определить уровень крутильных колебаний в наиболее напр женном сечении силовой передачи двигател  и предот вратить аварию с т желыми последстви ми (поломки коленвала, элементов силовой передачи и т.д.).

Использование предлагаемого электронного тахометра-сигнализатора позвол ет избежать аварийных отказов тепловозных, судовых и других тепловых двигателей из-за выхода из стро  гасител  крутильных колебаний.

Claims (2)

1.Ут мышев С.И.Техника измерени  скоростей вращени . М.-Л.,

с. i.3-5,3. .

2.Авторское свидетельство СССР №6,, кл. G01 Р , 1977.

3- Елизаров А.Н. и Санников В.А. Аналоговый частотомер-дискриминатор . - Вопросы радиоэлектроники, сер. РИТ, вып, 1, 1973, с. 13 (прототип ) .