Датчик частоты вращения ротора автотракторных генераторов Советский патент 1985 года по МПК G01P3/54 G01P3/46 

Х « Изобретение относится к контрольно-измеритепьной технике и может быть использовано при диагностировании генераторной установки автотракторной техники с транзисторным реле-регулятором для измерения частоты вращения ротора генератора непосредствен но на двигателе. Известен датчик частоты вращеьшя, содержащий цилиндрический магнитопровод с равномерно расположенными обмотками и вращающийся постоянный магнит прямоугольной формы, при этом обмотки выполнены бифилярно и соединены попарно, после довательно и встречно 1. Основным недостатком этого датчика является то, что для его подсоединения необходима механическая связь ротора датчика с валом испытуемой маплшы (в частности, генератора), что не всегда вьшолнимо из-за конструктивных особенностей генераторов. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является датчик частоты вращения ротора генератора, содержащий цилиндрический магнитопровод, на котором намотана обмотка. На конце магнитопровода закреплен концевой оксидно-бариевый магнит спу)гащий для закрепления датчика на -метал лической поверхности. Датчик устанавливается на наружной поверхности статора генератора. Потоки рассеивания статора генератора наводят в обмотке датчика ЭДС с частотой переменного тока генератора. Выходной сипсал с датчика поступает на частотомер 2 Однако известный датчик имеет шзкую точность измерения, так как установка датчика на корпусе генератора напротив полюса затруднена, вследствие чего происходит наложение магнитных потоков рассеивания от двух соседних фаз, а также возникает погрешность из-за искаясения основного магнитного потока рассеяния потоком, созда ным током обмотки возбуждения, влияние н который оказывает во время работы генератора реле-регулятор. Цель изобретения - повыщение точности измерения частоты вращения ротора автотрак торных генераторов переменного тока. Поставленная цель достигается тем, что в датчике чистоты вращения ротора автотракторных генераторов переменного тока, содержащий с реле-регулятором трансформатор с силовой и компенсирующей обмотками, а также измерительной обмоткой , подключенной к регистрирующему прибору, причем вы ход реле-регулятора связан с щунтовой обмоткой возбуждения, силовая обмотка вклю чена в разрьш силового провода от генерато 66I ра к нагрузке, а компенсирующая - последовательно с Щунтовой обмоткой генератора. На чертеже изображена схема включения датчика. Датчик имеет магнитопровод 1, силовую обмотку 2, включенную в разрыв провода, идущего с выхода генератора 3 к нагрузке, шунтовую обмотку 4, включаемую в разрыв провода, идущего от клеммы ш реле-регулятора 5 к обмотке возбуждения генератора (клемма ш), обмотку связи 6, подключаемую к регистрируемому измерительному прибору МП. Для того, чтобы компенсировать погрещности, вызываемые током обмотки возбуждения, обмотка 2 и обмотка 4 выполнены бифилярно и включены встречно. При работе генератора 3 в рабочем режиме происходит регулирование напряжения на выходе за счет периодического отключения тока возбуждения реле-регулятором 5. Поэтому на основной сигнал на выходе генератора накладываются коммутационные помехи от реле-регулятора и измерять, таким образом, частоту следования импульсов (частоту импульсов выпрямленного напряжения с фаз генератора) затруднительно. Предлагается для компенсации этих сигналов в данном датчике использовать комненсирующую шунтовую обмотку 4, включаемую встречно с силовой обмоткой 2, по которой протекает основной ток нагрузки генератора 3. Включенные в разрыв щунтового и cimoBoro проводов, намотанные бифилярно и включенные встречно компенсирующая щунтовая и силовая обмотки наводят в катушке связи 6 импульсы, пропорциональные частоте вращения ротора генератора .n где п - частота вращения ротора генератора; - коэффициент, зависящий от типа генератора (числа пар полюсов, числа фаз). Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии (ротор генератора 3 не вращается) через обмотку возбуждения генератора протекает постоянный ток по цепи: + аккумуляторных батарей (к нагрузке, см. чертеж) - обмотка 2 датчика, клемма В генератора 3 - клемма В реле-регулятора 5 - клемма Ш реле-регулятора - обмотка 4 датчика - клемма Ш генератора обмотка возбуждения генератора - масса мащины М -. При вращении ротора генератора на клемме В появляется напряжение, величина которого зависит от частоты вращения ротора и тока через обмотку возбуждения. Величина тока возбуждения регулируется в зависимости от выходного напряжения на клемме В генератора.

В процессе регулирования выходного напряжения генератора 3 в рабочем режиме происходит периодическое включение и отключение от исто вгака электрической энергии обмотки возбуждения (принцип регулирования контактно-транзисторного реле-регулятора 5 идентачен вибрационным регуляторам), в результате чего по цепи н- клемма Ш реле-регулятора - клемма Ш генератора - масса Ш - будет периодически 1фотекать ток, а в статорньп обмоткях. будет наводиться ЭДС, причем на выходной сигнал (выходное напряжение) будет оказывать сигнал обмотки возбуждения с частотой следования импульсов регулирования.

Подключая обмотку 4 датчика (названной условно шунтовой) в разрьш провода, соедаяятощего клеммы Ш реле-регулятора и генератора, а обмотку 2 (названной силовой) на выход генератора между выходной клеммой В генератора и нагрузкой (обмотки вв матываются бифилярно и включаются встреч но и поэтому сигналы управления реле-регултора 5, наводимые в обмотке 4 и обмотке 2, будут иметь направление в противофазе и компенсироваться), в рабочем режиме в обмотке связи 6 будет наводиться сигнал, пропорциональный частоте вращения ротора генератора 3. Сигналы от реле-регулято1 а 5, являющиеся в данном случае оомехс, не будут оказьгаать влияния ш снимаемый сигнал в обмотке 6.

Предлагаемая конструкция датчика позволяет повысить точность нзмерення числа оборотов ротора генератора за счет повышения помехозащищенности измерительной цеоя и существенно уменьшить его габариты.

ДАТЧИК ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ РОТОРА АВТОТРАКТОРНЫХ ГЕНЕРАТОГОВ переменного тока, содержящнй с реле-регулятором трансформатор с силовой и компенс1фующей обмотками, а также измерительной обмоткой, подключенной к perHCTfrnpyioщему прибору, при1км выход репе-регулятора связан с шушовой о&моткой возбуждения, отличающийся тем, чю, с целью повышения точвостя взмеретия, сняовая обмотка включена в разрьт сило«- вого провода от генератора к нагрузке, а компенс1фующая - последовательно с щунтовой обмоткой roieparopa. U) С ю KnetpyMt ,0- UJ СГ) 9d -rorv J-T s