Мостовая схема для измерения скорости вращения якоря машины постоянного тока Советский патент 1984 года по МПК G01P3/46 

Изобретение относится к прибористроению и может быть использовано в следящих системах в качестве датчика обратной связи по скорости. Известноустройство для измерения скорости вращения якоря машины, выполненное по мостовой схеме-и обес печиванадее компенсацию температурной погрешности tn . Однако данное устройство обладает недостаточной точностью из-за влиян,ия насьЕцёния материала магнитопровода и потерь на вихревые токи. Наиболее близким к предлагаемому является устройство,.представляющее собой мостовую..схему, два плеча кото рой образованы цепью якоря с датчико тока машины и первьзм резистором, а два других выполнены в йиде второго резистора и сердечника с рабочей обмоткой и обмоткой подмагничивания L21. Однако известному устройству присущи погрешности, обусловленные наличием вихревых токов, а также погрешности при работе в импульсном режиме за счет ЭДС взаимоиндукции. Цель изобретения - повышение точности измерения скорости. Поставленная цель достигается тем что в мостовую схему, два плеча KOTO рой образованы цепью якоря машины с датчиком тока и первым резистором, а два других выполнены в виде второго резистора и сердечника с рабочей обмоткой и обмоткой пoдмaгничивa : ния, введены дополнительные обмотка и резистор, соединенные параллельно магнитный шунт и усилитель, при этом вход усилителя включен параллельно датчику тока, а его выход соединен с обмоткой подмагничивания магнитный шунт разделяет -сердечник на два замкнутых магнитных контура, в одном из которых установлена обмотка подмагничивания, а в другом рабочая и дополнительная обмотки. На чертеже представлена схема предлагаемого устройства в виде мос товой схемы. Два плеча техометрического моста образованы резистором 1, цепью якоря двигателя 2 и датчиком 3 тока, выпол ненного в виде резистора, включенного последовательно в цепь, якоря двигателя 2, Резистор 1, включенный последовательно в цепь якоря двигателя 2, выполнен в виде бифилярной петли из металлической Фольги, закрепленной, например наклеенной,на поверхности статора. Для компенсаций температурной погрешности тахометрического моста, вызванной тем, что температура нагрева статора ниже температуры нагрева якоря, материал из которого изготовлен резистор 1, имеет температурный коэффициент сопротивления больший, чем материал обмотки якоря двигателя 2. Два других плеча моста образованы электромагнитным эквивалентом двигателя с регулируемым резистором 4 и добавочным резистором 5. Электромагнитный эквивалент представляет собой трехстержневой сердечник с обмотками 6, 7 и 8. Обмотка 6 и дополнительная обмотка 7 намотаны на один из крайних стержней, а обмотка 8 - на дрйгой крайний стержень сердечника. Центральный стержень представляет собой магнитный шунт. Обмотка 6 включена в плечо моста и уравновешивает индуктивность цепи якоря двигателя. Дополнительная обмотка 7 закнута на регулируемый резистор 4 и имитирует действие вихревых токов в материале магнитопровода двигателя 2. Обмотка 8 подмагничивания подключена к выходу усилителя 9 и и tитиpyeт насьтщение материала магнитопровода. При подаче на тахометрический мОст импульсов напряжения на датчике 3 тока, включенного последовательнов цепь якоря двигателя 2, возникает падение напряжения, пропорциональное току цепи якоря двигателя. 2. Это напряжение подается на вход усилителя 9, к выходу которого подключена обмотка 8 подмагничивания, являющаяся нагрузкой усилителя 9. Поэтому ток и намагничивающая сила обмотки 8 подмагничивания пропорциональны току цепи якоря двигателя 2. Токи, протекающие по обомотке б и дополнительной обмотке 7, создают магнитные потоки, замыкающиеся через магнитный шунт, сече- ние которого должно быть таким, что его насыщение происходит одновременно с насыцением материала магнитопровода двигателя 2, Это обеспечивает пропорциональность индуктивностей цепи якоря двигателя 2 и электромагнитного эквивалента, а следовательно, и балансировку тахометрического моста как при ненасыщенном, так и при насыщенном материале магнитопровода Двигателя 2. Под действием потоков, создаваемых обмотками 6 и 8, в дополнительной ойротке 7 наводится ЭДС индукции и по ее виткам протекает ток. Магнитное поле, создаваемое этим током, оказывает такое же влияние на электромагнитные процессы в электромагнитном эквиваленте, как и магнитное поле, создаваемое вихревыми токами, возникающими в материале магнйтопроводА двигателя 2, на электромагнитные процессы в нем. Кроме того, при работе двигателя 2 происходит разогрев якоря и статора, причем якорь нагревателя сильнее, чем статор. Это приводит к увеличению.активного сопротивления обмотки якоря и одновремен310ному увеличению сопротивлеиня резистора 1, установленного на поверхности статора. Так как температурный коэффициент сопротивления материала, из которого изготовлен резистор 1, больше, чем у материала обмотки якоря, то мост остается сбалансированным. Применение предлагаемой мостовой схемы позволяет повысить точность 804 измерения скорости вращения якоря двигателя за счет компенсации разваланса моста, вызванного действием вихревых токов в материале магиитопровода двигателя, температурным изменением сопротивления обмотки якоря, -насыщением материала магнитопровода двигателя и ЭДС взаимоиндукции в обмотках электромагнитного эквивалента.

МОСТОВАЯ СХЕМА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ЯКОРЯ МАШИШ 1 ПОСТОЯННОГО ТОКА, два плеча которой образованы цепью якоря машины с датчиком тока и первым резистором, а два других выполнены в виде второго резистора и сердечника с рабочей обмоткой и обмоткой подмагничивания, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности измерения скорости, она снабжена дополнительными обмоткой и резистором, соединенными параллельно, магнитным шунтом и усилителем, при этом вход усилителя включен параллельно датчику тока, а его выход соединен с обмоткой подмагничивания, магнитный шунт разделяет сердечник на два замкнутых магнитных контура, в одном из I OTOрых установлена обмотка подмагничива Э ния, а в другом - рабочая и дополни(Л тельная обмотки. 4 00