Устройство для ограничения скорости вращения двигателя Советский патент 1989 года по МПК G01P3/58 

1

жение с выхода схемы 13 сравнения после выпрямления выпрямителем 14 сравнивается с сигналом уставки источника 15 опорного постоянного напряжения, определяющим диапазон частот вращения вблизи критического значения, в котором запрещена работа двигателя с большими ускорениями. При работе двигателя на частотах вращения заданного диапазона на выходе второго компаратора 3 появляется сигнал логической 1 и воздействует на ключ 8, контакты которого рас- шунтируют первый компаратор 2. В этом случае при работе двигателя с ускорениями, определяемыми сигналом преобразователя - дифференциатора 1 , превышающими заданное значение, определяемое уставкой сигнала источни76389

ка 16 стабилизированного пульсирующего напряжения, на выходе первого компаратора появляются импульсы сигнала логической 1 с частотой, определяемой пульсирующим напряжением, и через второй конденсатор 5 и разделительный трансформатор 6 воздействуют на формирователь 7 управляющего сигнала, который формирует управляющее воздействие. При работе двигателя на частотах вращения, не превышающих минимального значения частоты заданного диапазона, на выходе второго компаратора 3 появляется сигнал логического О и воздействует на ключ 8, контакты которого шунтируют первый компаратор, запрещая появление на его выходе импульсов сигнала. 1 ил.

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для ограничения частоты вращения двигателя , в частности, для защиты двигателя от разноса. Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик устройства за счет снижения заданного уровня ускорения двигателя вблизи предельной частоты его вращения. Частота вращения двигателя с помощью последовательно соединенных преобразователя 9 оборотов двигателя, усилителя-формирователя 10 и преобразователя 11 частота-напряжение преобразуется в пропорциональный сигнал постоянного тока, который на входе дифференциального усилителя 12 сравнивается с пульсирующим опорным сигналом, пропорциональным критическому значению частоты вращения двигателя, формируемым источниками опорного постоянного 15 и стабилизированного пульсирующего 16 напряжения, и при превышении его на выходе дифференциального усилителя появляетя импульсный сигнал с частотой переменной составляющей опорного сигнала. Этот сигнал через первый конденсатор 4 и разделительный трансформатор 6поступает на формирователь 7 управляющего сигнала, на выходе которого формируется управляющее воздействие. Сигнал разности пульсирующего опорного напряжения и напряжения преобразователя частота-напряжение с выхода схемы сравнения 13 после выпрямления выпрямителем 14 сравнивается с сигналом уставки источника 15 опорного постоянного напряжения, определяющим диапазон частот вращения вблизи критического значения, в котором запрещена работа двигателя с большими ускорениями. При работе двигателя на частотах вращения заданного диапазона на выходе второго компаратора 3 появляется сигнал логической "1" и воздействует на ключ 8, контакты которого расшунтируют первый компаратор 2. В этом случае при работе двигателя с ускорениями, определяемыми сигналом преобразователя-дифференциатора 1, превышающими заданное значение, определяемое уставкой сигнала источника 16 стабилизированного пульсирующего напряжения, на выходе первого компаратора появляются импульсы сигнала логической "1" с частотой, определяемой пульсирующим напряжением, и через второй конденсатор 5 и разделительный трансформатор 6 воздействуют на формирователь 7 управляющего сигнала, который формирует управляющее воздействие. При работе двигателя на частотах вращения, не превышающих минимального значения частоты заданного диапазона, на выходе второго компаратора 3 появляется сигнал логического "0" и воздействует на ключ 8, контакты которого шунтируют первый компаратор, запрещая появление на его выходе импульсов сигнала. 1 ил.

1

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для ограничения частоты вращения двигателя, в частности для защиты двигателя от разноса.

Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик устройства за счет снижения заданного уровня ускорения двигателя вблизи предельной частоты его вращения. i

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит преобразователь-дифференциатор 1, первый и второй компараторы 2 и 3, первый и второй конденсаторы 4 и 5, разделительный трансформатор 6, формирователь 7 управляющего сигнала, ключ 8, последовательно соединенные преобразователь 9 оборотов двигателя, усилитель- формирователь 10, преобразователь 11 частота - напряжение и дифференциальный усилитель 12, последовательно соединенные схему 13 сравнения и выпрямитель 14, последовательно соединенные источник 15 опорного постоянного напряжения и источник 16 стабилизированного пульсирующего напряжения.

Устройство работает следующим образом.

С выхода преобразователя 9 оборотов двигателя в частоту сигнал синусоидальной формы, частота которого пропорциональна частоте вращения двигателя, поступает на усилитель-формирователь 10, Где преобразуется в сигнал прямоугольной формы и далее на вход преобразователя 11 частота напряжение. С выхода последнего сигнал U4, в виде напряжения постоянного тока, величина которого пропорциональна частоте вращения двигателя, поступает на первый вход дифференци5 ального усилителя 12, на второй вход которого поступает пульсирующее опорное напряжение, постоянная составляющая U, 5 которого поступает с первого выхода источника 15 опорного постоо янного напряжения, а переменная составляющая U16 - с первого выхода источника 16 стабилизированного пульсирующего напряжения.

Информативный сигнал UM , посту5 пающий на первый вход дифференциального усилителя 12, сравнивается с минимальным значением опорного сигнала, поступающего на второй вход, и при его превышении на выходе дифт

0 ференциального усилителя 12 появляется последовательность импульсов с частотой переменной составляющей

опорного сигнала. Последовательность импульсов через первый конденсатор 4 и разделительный трансформатор 6 поступает на вход формирователя 7 управляющего сигнала, на выходе которого при этом формируется управляющий сигнал,

Одновременно с сигнала преобразователя 11 частота - напряжение пос- тоянный сигнал U , пропорциональный частоте вращения двигателя, поступает на вход преобразователя-дифференциатора 1, где преобразуется в сигнал, пропорциональный ускорению, и подается на второй вход схемы 13 сравнения, где сравнивается с пульсирующим опорным напряжением, поступающим с источников 15 и 16.

Выходной сигнал U, схемы 13 сравнения, изменяющийся в соответствии с выражением

и„ (u, s + и, 6) - и„ ,

воздействует на вход выпрямителя 14, на выходе которого появляется постоянный сглаженный сигнал U

1

уровень

которого определяется амплитудой разностного сигнала U,3 во всех случаях, если U s + Ui6 U,, . В тех слу- чаях, когда U,5 + U Ј Uf, , на выходе выпрямителя 14 сигнал отсутствует.

Сигнал U14 выпрямителя 14 поступает на первый вход второго компаратора 3 и сравнивается с постоянным сигналом уставки U0, который с второго выхода источника 15 опорного постоянного напряжения поступает на. второй вход второго компаратора 3, выходной сигнал U, которого изменяется в соответствии с выражением

и,

ик2 если U14 35 U0 ) О, если U н U0

где Uk - выходной сигнал второго

компаратора 3, соответствующий уровню лог. 1.

Изменением уровня U0 уставки сигнала можно задавать диапазон частоты вращения двигателя вблизи заданного критического значения, в котором разрешена работа двигателя-только с ограничением величины ускорения изменения частоты его вращения.

При работе двигателя на больших частотах вращения, входящих в состав

заданного уставкой U0 диапазона, на выходе второго компаратора 3 появляется сигнал уровня лог.О и воз- действует на управляющий вход ключа 8, который при этом размыкается и расшунтирует первый компаратор 2, выходной сигнал которого изменяется в соответствии с выражением

Гих, , если U, U,2 + ;

о Лл О, если U, U

15

+ U

16 ,

где U

k - выходной сигнал первого

компаратора 2, соответст- т вующий уровню лог. - выходной сигнал преобразователя-дифференциатора 1; Uls. , - постоянная и переменная U( составляющие опорного сигнала, поступающие с вторых выходов источников 15 и 16 опорного постоянного и стабилизированного пульсирующего напряжения.

Как только ускорение изменения. частоты вращения двигателя, определяемое выходным сигналом U преобразователя-дифференциатора 1, превысит допустимое значение, задаваемое уровнем суммарного пульсирующего сигнала U1S. + U,6 , поступающего на второй вход, на выходе первого компаратора 2 появятся импульсы U2 сигнала лог, 1, частота следования которых определяется частотой пульсирующего сигнала , формируемого на втором выходе источника 16 стабилизированного пульсирующего напряжения. Далее импульсный сигнал Кг через второй конденсатор 5 и разделительный трансформатор 6 поступает на формирователь 7 управляющего сигнала, на выходе которого формируется управляющее воздействие. Таким образом, сигнал Uj, поступающ-ий с преобразователя- дифференциатора 1, несет информацию о превышении допустимого ускорения двигателя, частота вращения которого превышает уровень минимального значения частоты установленного диапазона, и запускает формирователь 7 управляющего сигнала, обеспечив тем самым ограничение частоты вращения двигателя при ускорениях, превышающих до- пустимое значение.

При работе двигателя на частотах вращения, не превышающих минимального значения частоты заданного уставкой U0 диапазона, на выходе второго компаратора 3 появляется сигнал лог. 1 и воздействует на управляющий вход ключа &, который при этом замыкается и шунтирует цепь обратной связи первого компаратора 2, В этом случае при превышении ускорения изменения частоты вращения двигателя заданного допустимого значения, опре- деляемого суммарным сигналом Uj + + U,6 , нулевой сигнал U2 с выхода первого компаратора 2 через второй конденсатор 5 не проходит и на выходе формирователя 7 управляющего сиг-

нала управляющее воздействие не появится.

Величина уставки сигнала Uu, определяющая минимальный диапазон частоты вращения двигателя вблизи заданного критического значения, выбирается такой, чтобы с учетом рабочего ускорения двигателя и его инерционности обеспечить минимальный заброс частоты вращения.

Редактор Т.Петрова

Составитель В.Парамонов Техред Л.Олийнык

Заказ 2150/45

Тираж 790

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Формула изобретения

Устройство для ограничения скорости вращения двигателя по авт. св. № 1027622, отличающееся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик, оно дополнительно содержит схему сравнения, выпрямитель, второй компаратор и ключ первый и второй выводы которого соответственно с первым входом и выходом первого компаратора, а управляющий вход соединен с выходом второго компаратора, первым входом соединенного с выходом выпрямителя, вход которого соединен с выходом схемы сравнения, первый вход которого соединен с первым выходом источника стабилизированного пульсирующего напряжения а второй вход - с выходом преобразователя частота - напряжение, при этом второй вход второго компаратора соединен с вторым выходом источника опорного постоянного напряжения.

Корректор М.Пожо

Подписное