Устройство для контроля частоты вращения Советский патент 1984 года по МПК G01P3/46 

2. Устройство по п. 1, о т л и- изких частот вращения,ротор выполнен в

чающееся тем, что, с цельювиде сплошного, однородного и гладкого

повьшения чувствительности в областиЦилиндра из ферромагнитного материала.

1103150

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ, содержащее асинхронную машину с короткозамкнутым ротором и двумя трехфазными обмотками возбуждения, уложенными в пазах статора и имеющими противоположное чередование фаз, блок сравнения, выполненный по схеме вычитания, выход которого подключен к регистратору, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения и упрощения конструкции устройства, трехфазные обмотки возбуждения соединены последовательно, причем фазы b этих обмоток уложены в одних и тех же пазах, фаза а первой обмотки уложена в одних и тех же пазах с фазой с второй обмотки, а фаза С первой обмотки - в одних и тех i (Л же пазах с фазой Q второй обмотки, . при этом входы блока сравнения подключены хотя бы к одной паре одноименных фаз, уложенных в разных пазах. С

Изобретение относится к. контролю и регулированию параметров вращения. Известно устройство для контроля частоты вращения, выполненное в виде электромеханического реле, присоединяемого к валу контролируемого объек та. 1 . Однако данное устройство неудобно в настройке и ненадежно в эксплуа тации. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является асинхронный тахогенератор, содержащий две асинхронные машины, короткозамкнутые роторы которых жестко связаны между собой, а трехфазные обмотки статоров подключены к источнику питания параллельно с прямым и обратным чередованием фаз, два многофазных выпрямителя, подключенных входами к выходным обмоткам машин, а выхо дами - к схеме вычитания с регистратором, причем на соосных магнитопроводах размещены многофазные выходные обмотки, число фаз которых больше числа фаз обмоток возбуждения 2 . Недостатки известного устройства заключаются в сложности конструкции и наличии значительной температурной погрешности, та как одна из асинхрон ных машин работает в режиме двигателя, а другая 7 в режиме торможения . противовключением. Цель изобретения - повьшение точности измерения и упрощение конструк ции устройства. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для контроля частоты вращения, содержащем асинхронную машину с короткозамкнутым ротором и двумя трехфазными обмотками возбуж дения, уложенными в пазах статора и имеющими противоположное чередование фаз, блок сравнения, выполненный по схеме вычитания, выход которого подключен к регистратору, трехфазные эбмотки возбуждения соединены последовательно, причём фазы Ь этих обмоток уложены в одних и тех же пазах, фаза q первой обмотки уложена в одних и тех же пазах с фазой с второй обмотки, а фаза с первой обмотки - в одних и тех же пазах с фазой а второй обмотки, при этом входы блока сравнения подключены хотя бы к одной паре одноименных фаз, уложенных в разных пазах. Кроме того, с целью повыщения чувствительности в области низких частот вращения, ротор устройства вьшолнен в виде сплошного, однородного и гладкого цилиндра из ферромагнитного материала. На чертеже изображена схема предлагаемого устройства. Устройство представляет собой асинхронную машину с короткозгамкнутым ротором 1, на статоре которой размещены две трехфазные обмотки возбуждения 2 и 3, соединенные между собой последовательно с обратньм чередованием фаз. Фазы Ь обеих обмоток уложены в одних и тех же пазах, фаза первой обмотки уложена в одних и тех же пазах с фазой С второй обмотки и наоборот фаза с . первой обмотки уложена в одних пазах с фазой ci второй обмотки. Параллельно фазам а (и/или С ) подключен блок сравнения 4с выходом на регистратор 5. Устройство работает следующим образом. При включении его в сеть переменного трехфазного тока и неподвижном положении контролируемого объекта и ротора обе трехфазные статочные обмотки 2 и J создают м.д.с., вращающиеся в противоположные стороны. Суммарная м.д.с создаст пульсирующее поле. Все три фазы обеих обмоток находятся в одинаковых услови ях, вследствие этого и симметрии статорной цепи на обмотках создаются равные падения напряжения, и блок сравнения вьщает нулевой сигнал. При вращении контролируемого объе та в каком-либо направлении одна из вращающихся н.д.с. перемещается в том же направлении, что и ротор, а вторая м.д.с. - в противоположном направлении. Эти м.д.с. совпадают во времени и по направлению для фазы обмотки которой уложены н одних и тех же пазах, образуя пульсирукицее с частотой сети поле, и пересекают обмотки двух других фаз, уложенные в разные пазы, в разные моменты времени М.д.с. наводят во вращающемся ррторе токи разных частот: прямовращающееся поле - токи пониженных частот (по сравнению с частотой сети) , а обратновращакмдееся поле - токи повышенной частоты, причем часто та тока в роторе зависит от частоты вращения ротора. При этом индуктивное сопротивление ротора и соответ ственно приведенное к статору индук тивное сопротивление ротора для пря мовращающегося поля уменьшается, а для обратновращакицегося увеличивает ся, следовательно, на обмотках фазы Ь . уложенных в одних и тех же пазах и включенных последовательно, падение напряжения одинаковое и не зависит от частоты и направления вр щения, а на обмотках фаз а и С , со диненных между собой последовательно и сцепленных с обмоткой ротора электромагнитным путем в разные моменты времени, происход т перераспр деление напряжения из-за изменения индуктивного и активного (для ротора с вытеснение тока) сопротивлений обмоток от прямо- и обратновращающихся магнитных полей. Падение напряжения на фазах а и с изменяется и зависит от частоты и направления вращения ротора. Блок сравнения вь1деляет при зтом сигнал, отличакяцийся от нулевого. Уровень этого сигнала и его знак (плюс или минус), если сравнение производится по постоянному напряжению, зависит от частоты и направления вращения контролируемого обьекта. Ротор устройства может быть выполнен массивным, т.е. в виде сплошного, однородного и гладкого цилиндра из ферромагнитного материала без беличьей клетки на нем. Это упрощает ротор и повьшает чувстивительность устройства в области низких частот вращения, так как такой ротор изменяет параметры от частоты вращения при низких частотах в большей степени, чем ротор с беличьей клеткой из-за сильно выраженного эффекта вытеснения тока и магнитного потока. Выполнение обмоток возбуждения на одном статоре, симметрия обмоток в тепловом отношении, подключение блока сравнения непосредственно к обмоткам возбуждения и выполнение ротора масс.ивным упрсвцает устройство и уменьшает его температурную погрешность. Стоимость устройства по сравнению с прототипом снижается примерно в два раза.