Устройство для измерения скольжения электрической машины Советский патент 1987 года по МПК H02P7/42 G01P3/56 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в управляемых электроприводах для получения информации о величине скольжения электрических машин.

Цель изобретения - повышение быстродействия и упрощение устройства.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство для измерения скольжения электрических .машин содержит импульсный датчик 1 частоты вращения, электрической машины, подключенный выходом к первому входу первого формирователя 2 импульсов, датчик 3 напряжения источника переменного напряжения , подключенный выходом к перво10

15

ход которого образует выход устройства для - измерения скольжения электрических машин.

Устройство для измерения скольжения электрических машин работает сле дующим образом.

Прямоугольные импульсы с выходов датчика 3 напряжения источника переменного напряжения и датчика 1 часто ты вращения с частотами следования fg и fp соответственно поступают на входы формирователей 4 и 2 длительности импульсов, синхронизируемые генератором 5 импульсов с периодом следования выходных импульсов Т|. .

На выходе формирователей 2 и 4 длительности импульсов получают импульсы длительностей m Т.. и п-Т сому входу второго-формирователя 4 дли-- ответственно, где га, п - козффициентельности импульсов, ген ератор 5 импульсов, ,подключенньш выходом к вто- ,рым входам формирователей 2 и 4 длительности импульсов, два управляемых ключевых элемента 6 и 7, первые неподвижные контакты которых объединены и подключены к первой шине источника 8 постоянного напряжения, их вторые неподвижные контакты подключены к второй шине источника 8 постоянного напряжения, усилитель 9 постоянного напряжения с инвертирующ1-ш и неинвертирующим входами и первый сглаживающий фильтр 10.

В устройство для измерения скольжения электрических машин введены второй сглаживающий фильтр 1 1 и ре-- зистор 2, а генератор 5 импульсов выполнен с управляющим входом, подключенным к выходу усилителя 9 постоянного напряжения. При этом вторая шина источника 8 постоянного напряжения объединена с общей точкой схемы, а первая через резистор 12 подключена к неинвертирующему входу усилителя 9 постоянного напряжения, инвертирующий вход которого через .второй сглаживающий фильтр 11 соединен с подв1-ганым контактом второго управляемого ключевого элемента 7. Выходы первого 2 и второго 4 формирователей длительности импульсов подключены к управляющим входам соответственно первого 6 и второго 7 управляемых ключевых элементов. Подвижный конта.кт первого управляемого ключевого элемента 6 со &динен с входом первого сглаживающего фильтра 10, вы

5

ход которого образует выход устройства для - измерения скольжения электрических машин.

Устройство для измерения скольжения электрических машин работает следующим образом.

Прямоугольные импульсы с выходов датчика 3 напряжения источника переменного напряжения и датчика 1 частоты вращения с частотами следования fg и fp соответственно поступают на входы формирователей 4 и 2 длительности импульсов, синхронизируемые генератором 5 импульсов с периодом следования выходных импульсов Т|. .

На выходе формирователей 2 и 4 длительности импульсов получают импульсы длительностей m Т.. и п-Т соты.

Эти импульсы управляют работой ключевых элементов 6 и 7, при этом подвижный контакт первогд ключевого

элемента 6 на время тТ замыкается с его вторым неподвижным контактом, т.е. соединяется с общей точкой схемы, а остальную часть периода Т. l/fp замкнут со своим первым неподвижным контактом, т.е. с первой шиной источника 8 постоянного напряжения, а подви кньй контакт второго ключевого элемента 7 на время п-Т замыкает- ся со своим первым нелодвюкнь м контактом, т.е. подключается к первой шине источника 8 постоянного напрял е- ния, а ocтaльн o часть периода Т„

.U

/f - с вторым неподвижным контактом, т.е. соединяется с общей точкой схемы.

При достаточно большом коэффициенте усиления усилителя 9 постоянного напряжения в установившемся режиме 5 для его входной цепи справедлив баланс токов, который можно записать в виде соотношения

Vo Vo , , ,

F R Т к, Uj, ij

0 где V - величина напряжения источника 8 постоянного напрялсе- ния;

R - величима резистора 12; R - величина резистора второго сглаживающего фильтра 11, откуда для периода Т. еле- дует

R2 . L

К, nf.

5

Т.

(2)

312888884

Учитывая логику работы первого импульсный датчик частоты вращения ключевого элемента 6, для постоянной электрической машины, подключенный составляющей напряжения, поступающе- выходом к первому входу первого фор- го на вход первого сглаживающего мирователя длительности импульсов, фильтра 10 и равного выходному напря- 5 Датчик напряжения источника переменжению V

вых

устройства, можно запиV V

ВЫх о

(3)

сать

Тр -mTj.

При выборе ,/R,2 и учитывая

выражение (2), получаем

U,,,,V,(Tp-T,).S, где S - измеряемое скольжение, т.е. выходное напряжение устройства прям пропорционально скольжению электрической машины.

В предлагаемом устройстве соотношение между постоянной и переменной

ного напряжения, подключенный выходом к первому входу второго формирователя длительности импульсов, генератор импульсов, подключенный выходом к вторым входам обоих формирователей длительности импульсов, два управляемых ключевых элемента, первые неподвижные контакты которых объединены и подключены к первой шине источника f5 постоянного напряжения, их вторые неподвижные контакты подключены к второй шине источника постоянного напряжения, усилитель постоянного напряжения с инвертирующим и неинвер- тирующим входами и первый сглаживающий фильтр,отличающее- с я тем, что, с целью повышения быстродействия и упрощения, введены второй сглаживающий фильтр и резис20

составляющими напряжения, поступающего на вход первого сглаживающего фильтра 10, достаточно велико, что позволяет выполнить данньш фильтр менее инерционным. Постоянная времени

второго сглаживающего фильтра 11 мо- 25 тор, а генератор импульсов выполнен жет быть выбрана малой, так как его с управляющим входом, подключенным сглаживающие свойства не оказывают существенного влияния на работу устройства. Кроме того, инерционность сглаживающего фильтра 11 дополнитель-30 с общей точкой схемы, а первая через но уменьшается из-за наличия контура резистор подключена к неинвертирующе- обратной связи через элементы 9,5, 4 и 7. Это определяет высокое быстродействие устройства.

к выходу усилителя постоянного напряжения, при этом вторая шина источника постоянного напряжения объединена

му входу усилителя постоянного напряжения, инвертирующий вход которого через второй сглаживающий фильтр .сое- 35 динен с подвижным контактом второго управляемого ключевого элемента, выходы первого и второго формирователей длительности импульсов подключены к управляющим входам соответственно

му входу усилителя постоянного напряжения, инвертирующий вход которого через второй сглаживающий фильтр .сое- 35 динен с подвижным контактом второго управляемого ключевого элемента, выходы первого и второго формирователей длительности импульсов подключены к управляющим входам соответственно

Предлагаемое устройство является более простым по конструкции, так как выполнено меньшим числом элементов и не содержит источника постоянного напряжения с изолированными 40 первого и второго управляемых ключе- от общей точки схемы шинами.вых элементов, подвижный контакт

первого управляемого ключевого элемента соединен с входом первого, сглаживающего фильтра, выход которого обустройство для измерения скольже- 45 разует выход устройства для измерения электрической машины, содержащее ния скольжения электрических машин.

Формула изобретения

Составитель А. Жилин Редактор А. Козориз Техред И.Верес Корректор Г. Решетник

Заказ 7821/57 Тираж 683Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

O

ного напряжения, подключенный выходом к первому входу второго формирователя длительности импульсов, генератор импульсов, подключенный выходом к вторым входам обоих формирователей длительности импульсов, два управляемых ключевых элемента, первые неподвижные контакты которых объединены и подключены к первой шине источника 5 постоянного напряжения, их вторые неподвижные контакты подключены к второй шине источника постоянного напряжения, усилитель постоянного напряжения с инвертирующим и неинвер- тирующим входами и первый сглаживающий фильтр,отличающее- с я тем, что, с целью повышения быстродействия и упрощения, введены второй сглаживающий фильтр и резис0

тор, а генератор импульсов выполнен с управляющим входом, подключенным с общей точкой схемы, а первая через резистор подключена к неинвертирующе-

к выходу усилителя постоянного напряжения, при этом вторая шина источника постоянного напряжения объединена

тор, а генератор импульсов выполнен с управляющим входом, подключенным с общей точкой схемы, а первая через резистор подключена к неинвертирующе-

му входу усилителя постоянного напряжения, инвертирующий вход которого через второй сглаживающий фильтр .сое- динен с подвижным контактом второго управляемого ключевого элемента, выходы первого и второго формирователей длительности импульсов подключены к управляющим входам соответственно

первого и второго управляемых ключе- вых элементов, подвижный контакт

Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повышение быстродействия. Устройство для измерения .скольжения содержит источник (и) 8 достоянного напряжения, импульсный датчик 1 скорости и датчик 4 напряжения И 8. Один зажим И 8 подкошчен к общей шине устройства и к силовым выводам управляемых ключевых элементов (УКЭ) 6 и 7. Другой зажим И 8 через УКЭ 7, сглаживающий фильтр 11 подключен к инвертирующему входу усилителя 9 постоянного напряжения, через резистор 12 - к неинвертирующему входу усилителя 9, а через УКЭ 6 - к сглаживающему фильтру 10. Выход усилителя 9 соединен с входом генератора 5 импульсов, выходом подключенного к одним входам формирователей (Ф) 2 и 4 длительности импульсов. Второй вход Ф 2 соединен с выходом датчика 1, а выход Ф 2 - с управляющим входом УКЭ 6. Второй вход Ф 4 связан с выходом датчика 3, а выход Ф 4 - с управляющим входом УКЭ 7. На выходе устройства реализуется зависимость , Uo (Т -Т, )fp UjjS, где UQ - величина напряжения И8, Т- - время, в течение которого УКЭ 6 соединен с первым зажимом И 8, Т - время, в течение которого УКЭ 7 соединен с вторым зажимом ИВ, f - частота следования имп ульсов, поступающих с датчика 1,3- скольжение. Рассматриваемое устройство является более простым, так как выполнено с меньшим числом элементов и не содержит источника постоянного напряжения с изолированными от общей точки схемы шинами. 1 ил. %/л S (Л ГчЭ 00 сх 00 00 оо