Преобразователь частоты вращения Советский патент 1987 года по МПК G01P3/54 G01P3/48 

11315906

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для работы в системе задания режима работы энергоагрегатов, в частюл

ности гидроагрегатов, работающих в особо тяжелых эксплуатационных условиях.

Целью изобретения является упро

шение надежности.

На чертеже приведена блок-схема преобразователя.

В предлагаемом преобразователе колебательный контур с включенным в его систему периодическим датчиком (например, емкостным) 1 подключен к входу автогенератора 2, при помощи которого изменение параметра датчика преобразуется в изменение частоты выходного сигналас Выходной сигнал авто- генераторного преобразоватех1я 2 нормируется при помощи подключенного входом к его выходу буферного усилителя 3 (при достаточном уровне выход- лого сигнала возбудителя 2 этот уси- шитель, как правило, не требуется). Выход буферного усилителя подключен к входу частотного детектора 4, содержащего колебат ельный контур, составленный из индуктивности 5 и варикапа 6, являющегося управляемым элементом для регулирования частотной характеристики частотного детектора 4. Выход частотного детектора, являющийся выходной шиной устройства, подключен к регистрирующему или измерительному блоку 7, в качестве кото- рого может (в простейшем случае) быть использован, например, конденсаторный частотомер; дискриминаторы отклонения частоты сигнала за пределы ее рабочей зоны вьшолнены в виде компараторов 8 и 9 напряжения, на опорные входы которых от опорных источников 10 и 11 поданы потенциалы один из которых больше максимального значения амплитуды выходного сигнала частотного детектора, а другой меньше его минимального значения. Выходы этих компараторов через дозирующие конденсаторы 12 и 13 и ключевые элементы, составленные из диодов 14 и 15, а также через диод 16 и запоминающий конденсатор 17 соответственно и через

диод 18 и запоминаюпщй конденсатор 19 55 входит в номинальный режим работы подключены к входам дифференциально- (первый случай). вычитающего элемента 20 например операционного усилителя, преобразующего

потенциалы на конденсаторах 17 и 19

Таким образом, в данном преобраз вателе автоматически поддерживается режим нормальной работы в условиях

5

5

0

в сигнал, пропорциональный их разности с учетом его постоянной составляющей, который через развязывающий резистор 21 поступает на вход управления частотного Детектора варикапа 6.

При работе преобразователя могут .иметь место три случая.

В первом случае преобразозатель- ный тракт датчик 1 - автогенератор 2 - усилитель 3 - частотный детектор 4 работает в номинальном режиме.

В этом случае амплитудное значение выходного напряжения частотного детектора 4 превышает напряжение, поступающее с источника 10 на опорный вход компаратора 8, но меньше, чем напряжение, поступающее с источника 11 на опорный вход компаратора 9, в силу чего состояние компараторов не меняется. Выходной сигнал частотного детектора, частота которого пропорциональна частоте вращения, воспринимается измерительным блоком 7.

Во втором случае, если минимальный уровень амплитудного значения выходного сигнала частотного детектора в результате расстройки упомянутого преобразовательного тракта снизился до величины меньшей, чем напряжение источника 10, то на выходе компаратора 8 выделяются импульсы, которые через дозирующий конденсатор 12 и диод 16 передается в запоминающий конденса- 5 frop 17,в силу чего потенциал на нем

возрастает, а выходное напряжение элемента 20, управляющее емкостью варикапа 6, понижается, в результате чего его емкость увеличивается, средняя частота настройки частотного детектора 4 снижается и преобразователь переходит в номинальный режим, рассмотренный в первом случае.

В третьем случае, при расстройке

преобразовательного тракта в противоположном направлении процесс установки номинального режима происходит аналогично рассмотренному случаю,при этом изменяется состояние компарато-

ра 9, напряжение на выходе элемента 20 перемещается, емкость варикапа 6 понижается, а частота настройки частотного детектора повышается, в результате чего преобразователь снова

входит в номинальный режим работы (первый случай).

Таким образом, в данном преобразователе автоматически поддерживается режим нормальной работы в условиях

изменения его начальных параметров, происходящего под влиянием дестабилизирующих факторов, особо интенсивных в эксплуатационных условиях гидроэлектростанций за счет введения двух дозирующих конденсаторов, ключевых элементов и дифференциально-вычитающего элемента.

Формула изобретения

Преобразователь частоты вращения, содержащий сопряженный с валом периодический датчик, включенный в авто- .тенератор, выход которого через уп- равляемый частотный детектор подключен к выходной шине, а также соединен с входами двух дискриминаторов и промежуточный преобразователь, отличающийся тем, что, с целью упрощения схемы и повышения надежности работы, промеж точньй преобразователь выполнен в виде двух дозирующих, конденсаторов, двух ключевых элементов, двух запоминающих конденсаторов и дифференциально-вычитающего элемента, причем выходы каждого дискриминатора подключены через дозирующий конденсатор, ключевой элемент к запоминающему конденсатору, выходы запоминающих конденсаторов подключены к входам дифференциапьно-вычитакяце- го элемента, выход которого является выходом промежуточного преобразовате- ля и подключен к управляющему входу частотного детектора.

Изобретение может быть использовано для работ в системе задания режима работы энергоагрегатов. Цель изобретения - упрощение схемы, повышение надежности устройства. Для этого автоматически поддерживается режим нормальной работы в условиях изменения его начальных параметров, происходящего под влиянием дестабилизирующих факторов, особо интенсивных в эксплуатационных условиях гидроэлектростанций за счет введения двух дозирующих конденсаторов 12 и 13, ключевых элементов, составленных из диодов 14 и 15 и дифференциально- вычитающего элемента 20, например операционного усилителя, преобразующего потенциалы на конденсаторах 17 и 19 в сигнал, пропорциональный их разности с учетом его постоянной составляющей, который через развязьшающий резистор 21 поступает на вход управления частотного детектора варикапа 6. 1 ил. i (Л е 00 ел со о а