Устройство для контроля скорости вращения

Устройство для контроля скорости вращения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

о и и с-юи:и"к

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Соеетсиик

Социалистических

Республик (i1i 62Q891

К АВТОРСКОМУ СВИЯИТЮЛЬСТВУ (6l) ДОполнительное к авт. свид-ву 9 ЗЗО388 (22) ЗвявлеиоО1 О8 76 (21) 2389О97/18-1О

2 (51) М. Кя.

С Ol P 3/48 с присоединением заявки № (23) Приоритет(43) Опубликовано 25.08.78Бюллетеиь JA 31

ecyAeyctee«wfi «аиатгт

Соната М«««ктрве СМР

«з далем «зебр«таем .а еткрвей (53) УЙК 531.77:

:621.3.О83 (О88. 8) (4б) Дата опубликования описаиия07.07.78 (72) Авторы изобретения

В. С. Земсков и И. В. Шафранский

Куйбьппевский политехнический институт им. В. В. Куйбышева (71) Заявитель (54) >"С РОЙС ВО trna KOHY CKOPOCTH

ВРАЩЕНИЯ

Изобретение относится к технике измерения параметров перемещения a Moeae» быть использовано для регулирования cadрости в автОматических системах.

В настоящее время gna измерения скорости вращения используются импульсные датчики Ц . е

Наиболее близким по технической сущ» ности к предлагаемому является устройс1 <а во дпя контроли скорости вращения, содзр» кащее частотный датчик, подключенный к измерительной схеме, выполненной в виде блоков формирования, дифференцирования и сравнения g2) . Блок сравнения пред» сгавляет собой реле времени, установка которого определяется контролиируемой ско рос гью»

Это устройство констатируег лишь факт отклонения текущей скорости от заданной, 2в но не дает отличительной информации о величине отклонения, что затрудняет при менелие его в системах регулирования скорости где такая информация необходи ма. zs цепь: изобретения - измерение величины отклонения скорости or заданной.

Qna этого s предлагаемое устройство дополнительно введены интегрирующий у и» пигаль, вход которого подключен мвищу катодом тирнстора и хроннрующей емкостью, и схема сравнения, подключенная к выхо ду интегрирующего усилителя х через нор» мапьно замкнутый контакт репе времени» к источнику налрвВейия уставки, величина которого выбрана равной периоду следова ния импульсов датчика скорости.

На чертемв приведена функциональиаи схема предлагаемого устройства

Частотный датчик выполнен в виде укрепленного на контролируемом объекте (aa чертеае не показан) зубчатого пивка 1> взаимодействующего с бесконтакт ным преобразователем 2, >выход которого подключен иа вход блока.дифференцирования Э, состоящего из резистора 4 и ем» кости 8. Блок дифференцирования через последовательно включенный диод 8 и ре зистор 7 подключен к управпюпащему аро»3 62О8 межутку тиристора 8. Между катодом гн . ристора 8 и одним эпектродом хронирук щей емкости 9 вкпючена входная цепь интегрирующего усилителя 1О,. а с анодом тиристора 8 соединены другой эпектрод емкости 9. Кроме того, оба эпектрода емкости 9 внутренними цепями соедине5 ны с репе времени 11. Выход интегри™ рующего усипигепя 1О соединен с одним из входов схемы сравнения 12, выпоп енной в виде суммирующего усипитепя

1О второй вход которого через нормапьно замкнутый контакт 13 репе времени 11! подкпючен к источнику 14 наприкения ус гавки, а выход 15 схемы сравнения 12 йвпяется выходом всего устройства.

Уставка репе времени . 1.:1 и схемы сравнения 12 выбирается равной заданно му периоду следования импульсов часто ного датчика.

Устройство работает спедующим обра-.

20 зом

При вращении контропируемого объекта на выходе преобразоватепя 2 появпяются сформированные прямоугопьные импупьсы частота спедования которых пропорционап на скорости вращении. Эти импульсы поступают на вход бпока дифференцирования.

С выхода бпока импульс опредепенной попярности через диод 6, защищающий óãüравпяющий промежуток тирисгора 8 or им- пупьсов обратной попярности, и резистор

7 спедует на управпяющий промежуток тирнстора 8 и открывает его. В результате этого хронирующая емкость 9 ра ряжается через входную цепь интегриру е щего усипигепя 1О и синовой промежу к тирнстора 8, а на выходе. интегрирующего усипитепя появляется напряжение, про порционапьное вепичине заряда емкости

8, накоппенного с момента предыдущего 4О раэр,яда ее, т.е.

U i iМ * К3 Г : - r I ) K А Р (1) где gg - напряжение на выходе интегри-: рующего усипитепя поспе разряда емкости

45 через еге вхеяную цепь; ф - вепичина заряда емкости

Q;ток за вяяа емкости; интервап времени между двумя очередными развящами емкости; 50

К, К вЂ”, коэффициенты.

Напряжение подается íà один вяец .схемы сравнения 12, выпопненной в вице суммирующего операционного усипигепя, на выходе 15 которого при замкнутом контакте 13 напряжение lJ равно апге(»раической сумме напракений интегрирую щего усипитепя 12 и напряжения U,> источника 14, а при разомкнутом контак 01 ф те 13 напряжение ц равно напряжению сс интегрирующего усипитепя, 1 ц Q<+U> - контакт 13 замкнут;(ф

- контакт 13 разомкнут (3)

Вепичина наприкения уставки ц выби-. рается равной вепичине напряжения ингегУ рирующего усипитепя при заданной скорости вращения объекта, т.е. при заданнЬм .интервапе времени <+ между двумя очередными импупьсами частотного датчика

Э а знак U противопопожен знакум

lJ) =-К,k".

Еспи скорость вращения объекта бощ гше заданной, то интервал времени между, приходами двух соседних импульсов сга новится меньше заданного, так что к приходу очередного импупьса емкость 9 не успеет зарядиться до напряжения устав ки реле времени 1 1, которая так же выбирается равной заданной скорости вра

4 щения объекта, и заряд емкости, происхо цит через входную цепь интегрирующего усипитепя 1О и тиристор 8. В резупьтате выходное напряжение 0 будет равно

"„" Ð"=,(;- ;- ), 44 гце знак (+) оэн".чает превышение скорости;

Т, Т; - время прихода поспедующего и предыдущего импупьсов частотного датчика соответственно, а напряжение на выходе схемы сравнения опредепя ется согпасно уравнению (2) (-М

Таким образом, в случае превышения скорости объекта напракение на выходе

15 устройства будет пропорционапьно разности заданного и реапьного интервапов времени, r.е. пропорционапьно откпонению скорости. Поскопьку в этом спучае

4.»« t, то знак напряжения на вы ходе 15 будет отрицатепьным.

Еспи скорость вращения объекта меньше заданной, тоинтервапвременимежду приходами двух соседних импульсов становится бопыие заданного, так что до прихода очередного импупьса емкость 9 разражается через внутренние цепи репе времени 11, в резупьтате чего контакт

13 размыкается, и напряжение Qy пе рестаег поступать на схему сравнения

12. Сразу же поспе срабатывания репе времени, емкость вновь начинает заряйаться, и к моменту прихода очередного импупьса частотного датчика накопит некоторый заряд. (При открывании е

5 В2О891 б ,этим импульсом гирисгора емкость раз- но с разрядом емкосги через репе времеряжается через,sxowyk цепь интегри- ни, гак, что д }=lP -T 1-1 l=o

iI рующего усилителя, на выходе которого и на выходе 15 напряжение Q так же йР напряжение в эгом случае будет равно будет примерно р вно нулю, т.е. ирн ско= ъ . (-} .. т . ич, (} рости вращения объекта, равной запанной, il i т.1) 3 g y на выходе усгройсгва напряжение будег с

% где знак {-) означает уменьшение ско- точносгью до погрешности устройства равросгие но нутцо. Напракение на выходе 15 усгройсгва Таким образом, усгройство выдает знаопредепяегся в этом случае выражением чение величины отклонения скорости or (3) заданной и знак эгого огкпонения при весьЮ,р-uö=Ê,üà, Ф (-Ъ ма малых скоросгях вращения объекга;

r.å. также пропорционально разности фак гического и заданного ннгервапов. времени, а спедовагепьно, уменьшение скоросги. Поскольку при этом (Т вЂ” Т ) %+ го знак напряжения на выходе будет положи гепьный.

Есин скорость вращения объекга равна. заданной, го за период между двумя со седними" импульсами емкость 9 заряжается до напряжения усгавки репе времеas 11. При агом разряд емкости можег произойги с равной вероягносгью либо через входную scab ингегрнрующего усипигеЫц либо через репе времени,, что зависит or разпичных случайных факгоров, опредепякяпих погрешносгь усгройсгва. B первом случае напр акение на выходе 16 усгройсгва опредепяегся согласно выраМсению (5) и с учетом гого, что м "Цт;-т;,}-1. 1.еО гак же будег примерно равно нулю ф с0}. Во вгором случае импульс часгогного дагчнка придег почги одиовремен Формула изобре гения

Устройся во дпя контроля скорости вра,щения по авг. св. }й 330388, î r п ич а ю щ е е с я тем, чго, с цепью измерения вепичины огкпонения скорости от заданной, в усгройсгво допопнигельно введены ингегрирующий усилитель, вход когорого подкпючен между кагодом rspacropa и хронирующей емкостью, н схемы сравнения, подключенная к выходу .интегрирук}щего усипигепя и через нормально замкйугый конгакг репе времени - к исгочни. ку напряжения уставки, величина когорого выбрана равной- периоду следования импупьсов дагчика скорости.

Исгочники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Угямышев P. И. Техника измерения скоростей вращении, М-Л, 1961, с. 17-.18. и 2. Авгорское свидегельсгво Ме 330388, кп. Cj 01 P 3/48, 27.07.70, 62О891

Состаинтепь 8. Швацои

Редактор Т. Иванова Твхред O. Htmt Koppermp «ц. окси,, Заказ 4848/41 Тираж 1112 Под пноное

ЦНИИПИ Государстевнного комитета Coaera Министров СССР по двпам изобретений н открытий

113ОЭ8, %pease,Ж36, Рауянжаи наб., д. 4/S

Фнпнап ППП Патент, г. Ужгород, уи. Проектная, 4