Реверсивный бесконтактный тахогератор постоянного тока

Патент 862075

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ . К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сеюз Сееетсних

Социалистических

Республии 862075 (61) Дополнительное и авт. свид-ву (22) Заявлено 14 ° 01. 80 (21) 2872368/18-10 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (51) М. К..

6 Ol P 3/46

Н 02 К 29/02

Государственный комнтет

СССР

Опубликовано 07.09.81. Бюллетень № ЗЗ до делан изобретений и открытий (53) УДК.621.317.

39!531.7 (088.8) °

Дата опубликования описания- 07.09.81 (72) Авторы изобретения

А.С.Суляев и В.Ф.Филаретов

Дальневосточный ордена Трудового Красного йолитехнический институт им. В.В.Куйбьпп (71) Заявитель (54) РЕВЕРСИВНЫЙ БЕСКОНТАКТНЫЙ ТАХОГЕНЕРАТОР

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к области . электрических измерений неэле-трических величин, а точнее к устройствам, предназначенным для измерения угловой скорости вращения, и может быть использовано в системах электропривода разнообразного назначения. Оно предназначено для выполнения этой функции в высокоточных системах, исполнительными элементами которых являются бесконтактные двигатели постоянного тока.

Известен бесконтактный реверсивный тахогенератор постоянного тока, содержащий. многофазный синхронный генератор, статорная обмотка которого под. ключена через выпрямитель к реверсивному мостовому каскаду, управляемому через преобразователи напряжения датчиком положения, содержащим:четыре магнитопровода с постоянными магнита- 2 ми и выходными обмотками, связанными. с логическим устройством (1), Недостатком этого устройства является координатное запаздывание мо мента переключения реверсивного блока относительно момента времени реверса ,вала генератора.

Известен также бесконтактный реверсивный тахогенератор постоянного тока, содержащий трехфазный синхронный генератор, вал которого жестко связан с валом асинхронного генератора, выходная обмотка которого через фаэочув-.

1ствительный блок подключена к реверсивному блоку.

Устройство содержит три блока сиг" натуры, три блока умножения, три однополярных реле, три блока взятия модуля, три управляемых ограничителя, три ключа и сумматор (2 ).

Основными недостатками этого уст". ройства являются сложность схемиого решения и низкие динамические качест" ва, проявляющиеся в возникновении значительных пульсаций выходного на пряжения при реверсе входного вала.

862075 4 вЂ” крутизна тахогенератора.

Каждая обмотка (1, 2 и 3) подключена к токовым выводам соответствующео гЬ из элементов Холла 8, 9 и 10. Пое- 5 этому по элементам 8, 9 и 10 потекут токи 1., I <, g> соответственно, опре. деляемые выражениями

Ктг.

2„=, чи (Я.4), .Чи (М -Szo ), .Йи (а+ <2о ), щ tll ТГ

B К и где К а

Целью изобретения является упрощение устройства и улучшение его ди намических характеристик.

Указанная цель достигается тем1чт в реверсивный бесконтактный тахоген ратор постоянного тока, содержащий трехфазный синхронный генератор, î тор которого соединен с блоком опре деления направления вращения, выход которого подключен к первому входу !О реверсивного мостового каскада, введены сумматор и три элемента Холла, установленные в зазоре трехфазного синхронного генератора с пространственным сдвигом 120 эл. град. друг относитель 15 но друга в соответствии с расположением обмоток синхронного генератора, выход сумматора соединен с вторым входом реверсивного мостового каскада, причем обмотки трехфазного re- gp нератора подключены к токовым выводам соответствующих элементов Холла, а выводы напряжения элементов Холла соединены с входами сумматора.

На чертеже изображен предлагаемый тахогенератор.

Реверсивный бесконтактный тахогенератор содержит синхронный трехфаз" ный генератор с обмотками 1, 2 и 3 на статоре и ротор 4-постоянный маг- 50 нит, связанный с блоком 5 определения направления вращения, выход которого подключен к первому -входу реверсивного мостового каскада 6, на второй вход которого подключен выход сумматора 7. Устройство также содержит три элемента Холла В, 9 и 10, расположенные в рабочем зазоре синхронного генератора, местоположение которых соответствует размещению обмо" 40 ток 1, 2 и 3 на статоре (т.е. с таким же сдвигом на 120 эл.град. друг относительно друга). Токовые выводы элементов Холла 8, 9 и 10 соединены с выходами обмоток 1, 2 и 3, а вы- 45 воды напряжения этих элементов подключены к входам сумматора 7.

Принцип работы устройства заключается в следующем.

При вращении входного вала (а сле-50 довательно и ротора 4 синхронного геиератора) со скоростью 9, на обмотках 1, 2 и 3 наводятся ЗДС Ц.1, 3 и ЦЭ, соответственно изменяющиеся по законам Ц„=К, Q уИ (Яц,) 55 ГГ

0 =К „ ь и(чЛ;-

Выходное напряжение элемента Холла определяется произведением протекающего по нему тока на действующее на пЛастину элемента значение индукции магнитного поля.

Так как индукции магнитного поля

5<, Ц и 5, соответствующие местоположению элементов Холла 8, 9 и 10, можно записать как где В 1 - максимальное значение индукции, то выходные напряжения ОХ,1, 0 IIgq 1 Э элементов Холла I, 2, 3 определяются по соотношениям

0„ =ь 1. =- вЂ” вЂ” в1и (Rt+szo ).

В Ктгй -2

Выходные напряжения 01И, U Xy суммируются сумматором 7, в результате чего его выходное напряжение равно вЂ” крутизна таходатчика с элементами. Холла.

Напряжение 1с выхода сумматора 7 поступает на первый вход реверсивноS Ь

Формула изобретения

Реверсивный бесконтактный тахогенератор постоянного тока, содержащий трехфазный синхронный генератор и соединенный с его ротором блок определения направления вращения, выход которого подключен к первому входу реверсивного мостового каскада, о т - л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения конструкции и улучшения динамических характеристик тахогенератора, в него введены сумматор и три элемента Холла, установленные в зазоре между ротором и статором трехфазного синхронного генератора с пространст"венным сдвигом 120 эл. град, друг относительно друга в соответствии с

P асположением обмоток синхронного ге-: нератора, выход сумматора соединен .с вторым входом реверсивного мостового каскада, причем обмотки трехфазного синхронного генератора под- ключены к токовым выходам. соответствующих элементов Холла, а выводы напряжения элементов Холла соединены с входами сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 364900, кл. G 01 P 3/46, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 2451363/IO, кл. G ОI P 3/46, 1977 (прототип).

5 86207 го мостового каскада 6, а на второй вход этого каскада подключено напряжение с выхода блока определения направления вращения 5,полярность которого определена направлением поворота, > ротора 4, связанного с блоком 5.

В результате выходное напряжение уст ройства, вырабатываемое реверсивным мостовым каскадом 6, пропорционально измеряемой скорости вращения. 1О

Важным является то, что в выражении для Uс отсутствуют гармонические сос . тавляющие, т. е. в выходном сигнале.уст ройства отсутствуют пульсации. В то же время скоростная характеристика тахогенератора является линейной.

Улучшение динамических характеристик устройства заключается в исключении пульсаций выходного напряжения при реверсе. 20

Устройство сохраняет работоспособность при большом уровне высокочастотных составляющих в фазном напряжении. .При этом, например, третья гармоника при сложении в сумматоре дает нулевую д последовательность фаз, а поэтому ее составляющая отсутствует в U, Таким образом, удалось существенно упростить схему реверсивного бесконтактного тахогенератора постоян- щ

:ного тока с минимальными пульсациями выходного сигнала, а также, улучшить его динамические свойства.

ВНИИПО Заказ 6537/40

Тираж 907 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4