Устройство для измерения скорости вращения Советский патент 1985 года по МПК G01P3/46 

1 Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано для регистрации величины и направления скорости вращения различных приводов и объектов, например, в качестве датчиков скорости колесных пар в системе автоматического управления скоростью движения рудничного электровоза. Целью изобретения является повышение точности и расширение диапазо на измерения. На фиг. 1 представлена электрическая схема устройства; на фиг. 2 диаграммы состояний различных элеме тов устройства (а - мгновенные фаз ные напряжения генератора при равномерном вращении; б , в иг напряжения на выходах первого, второго и третьего нуль-органов; и ж - напряжения на выходах первого, и второго и третьего дифференциаторов; 3 и и - схемы формирования выходного напряжения устройства при правом и левом вращении генератора). Устройство для измерения скорости враЕ1ения содержит генератор 1 трехфазного тока,-нуль-органы 2-4, дифференциаторы 5-7, блоки 8-10 определения полярности сигналов, ключи 11-20, запоминающие конден- саторй 21-23. Принцип действия устройства для измерения скорости вращения следующий . Генератор 1 трехфазного тока при вращении генерирует фазные напряжения А, В и С, сдвинутые rto фазе относительно друг друга в зависимости от н аправления вращения на ± 1 20 (240,) (фиг. 2а). К фазам генератор подключены нуль-органы 2-4, которые попарнр сравнивают между собой вели чины фазных напряжений: первой и второй, второй и. третьей, третьей и первой, и при совпадении напряжений переключаются из одного устойчивого состояния в другое, каждое из которых определяется знаком разности сравниваемых напряжений (фиг. 26, виг). Сигналы прямоугольной формы с выходов нуль-органов преобразуются в дифференциатора 5-7 в двухполярные импульсные сигна лы (фиг, 2д, е и ж), которые в блоках 8-10 определения полярности сиг налов разделяются на две серии одно 592 полярных импульсов. Импульсы поступают на управление ключами 11-20, через которые к фазам генератора подключаются запоминающие конденсаторы 21-23. Ключи 11-12-17-18, 13-14-18-19, 15-16-19-20 образуют три мостовых схемы, в которых входы двух ключей 11 и 12, 13 и 15, 15 и 16 соединены вместе и подключены соответственно к третьей, первой и второй фазам генератора, выходы двух других ключей 17 и 18, 18 и 19, 19 и 20 подключены к нулевой шине генератора, а между точками соединения входов и выходов ключей 11и17, 12и 18, 13 и 18,14 и 19, 15 и 19, 16 и 20 (средними точками) включены запоминающие конденсаторы. Управление в каждую мостовую схему подается на пару ключей 11 и 18, 12 и 17, 13 и 19,14 и 18, 15 и 20, 16 и 19, т.е. ключ 18 получает управление одновременно с ключом 11 или 14, а ключ 19 - с ключом 13 или 16. Причем управление на соотзетствующую пару ключей поступает в тот момент, когда напряжение в фазе, которую коммутируют ключи, достигает амплитудного значения. Импульсно заряжаясь или разряжаясь.до амплитуды фазного напряжения, каждый конденсатор запоминает величину напряжения до следующего момента подключения к фазе генератора. Поскольку правое и левое вращение генератора характеризуются различным чередованием фаз, последовательность заряда и полярность выходного напряжения также будут различными (фиг. 2з и и), так как каждое вращение характеризуется различной последовательностью управляющих импульсов и поступлением их на соответству}ацую пару коммутирующих ключей. Порядок подключения первого, второго и третьего конденсаторов к фазам генератора происходит следующим образом: СВАСВА при правом пращс-Н 1и; САВСАВ - при левом врапйнии i-eнератора (А, В, С и А В7 положительные и отрицательные полуволны фазовых напряжений), причем подключение конденсаторов к фазам генератора в первом и во втором случае, например, в позиции С приводит к формированию напряжений на первом кон1денсаторе различной полярности.

Величина выходного напряжения с устройства при всех режимах вращения (ускоренном, равномерном и замедлен ном) равна сумме амплитудных напряжений трех фаз. Это значит, что в моменты фиксации напряжений, пропорциональных скорости вращения генератора, выходное напряжение

11748594

содержит в себе информацию о всех трех фазах, в то время как в известном устройстве хотя и производится измерение напряжений во всех трех 5 фазах, однако в те же самые моменты отсчета выходное напряжение содержит информацию только о двух фазах.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ, содержащее генератор .трехфазного тока, фазы которого в сочетании из трех по два подключены к входам соответствующих трех нуль-органов, первый дифференциатор, выходом соединенный через первый блок определения полярности сигналов с первыми входами первого и второго ключей, вторые входы которых объединены, а выход первого ключа подключен к последовательно соединенным первому и второму кон- . денсаторам, третий, четвертый и пятый ключи, при этом выходы четвер-того и пятого ключей объединены, а вторые их входы, подключены- соответственно к первой и второй фазам генератора трехфазного тока, о т - личающее ся тем, что, с целью повьшения точности и расширения диапазона измерения, в него введены второй и третий дифференциаторы, второй и третий блоки определения полярности сигналов, шестой, седьмой, восьмой, девятый и десятый ключи и третий конденсатор, причем вькод каждого нуль-органа соединен через соответствующий дифференциатор с входом соответствующего блока определения полярности сигналов, второй выход первого блока определения.по- лярно ти сигналов подключен к первому входу седьмого ключа, а первый выход - к первым входам четвертого и ,восьмого ключей и к второму выходу второго блока определения полярности сигналов, первый выход которого соединен с первыми входами третьего, шестого и девятого ключей и с вторым (Л выходом третьего блока определения полярности сигналов, первым выходом подключенного к первым входам пятого, и десятого ключей, выход первого ключа через седьмой ключ, объединенный выход второго и третьего ключей через восьмой ключ, выход четвертого ключа через девятьй ключ и выход шестого ключа через десятый ключ объе динены и подключены к нулевой шине NJ генератора, трехфазного тока, 00 СП третья фаза которого соединена с вторым входом первого ключа, при этом вторые выходы третьего и четвертого ключей, пятого к шестого ключей попарно объединены, а между выходами второго и четвертого, четвертого и шестого ключей подкгао- чены второй и третий конденсаторы соответственно.

tФиъ.1