Устройство для измерения скорости вращения электрической машины постоянного тока Советский патент 1990 года по МПК G01P3/48 

(Л

С

Изобретение относится к измерениям скорости вращения электрических машин постоянного тока (ЭМПТ) и может быть использовано в различных блоках измерения частоты вращения электроагрегатов. Цель изобретения - расширение диапазона измерения. Выполнение резонансной цепи 5 в виде полосового пассивного RC - фильтра, регулируемыми элементами которого являются резистивные элементы с экспоненциальной зависимостью тока от напряжения, обеспечивает линейную зависимость частоты резонанса от частоты вращения ЭМПТ, что позволяет расширить диапазон измерения. 1 ил.

Изобретение относится к технике измерения скорости вращения электрических машин постоянного тока (ЭМПТ) и может быть использовано в различных блоках измерения частоты вращения электроагрегатов, например, в металлургическом производстве.

Цель изобретения - расширение диапазона измерения.

На чертеже представлена схема устройства для измерения скорости вращения ЭМПТ.

Устройство содержит ЭМПТ 1, преобразователь 2 постоянной составляющей напряжения в ток, фильтр 3 верхних частот, усилитель 4, резонансную цепь 5, частотомер 6, конденсатор 7 и резисторы 8 и 9. ЭМПТ 1 подключена к соответствующим выходам преобразователя 2 и через фильтр 3 верхних частот к

инвертирующему и неинвертирующему входам усилителя 4, выход которого соединен с входной клеммой А резонансной цепи 5 и одним из входов частотомера 6, выходная клемма В через кон денсатор 7 соединена с неинвертирующим входом усилителя 4, клемма управления резонансной цепи 5 подключена к преобразователю 2.

Преобразователь 2 постоянной составляющей напряжения в ток выполнен прямопропорциональным и состоит из транзистора 10, диода 11 и резисторов 9 и 1 2.

Фильтр 3 верхних частот содержит конденсаторы 13 и 14.

Усилитель 4 выполнен на базе операционного усилителя 15 с инвертирующим и неинвертирующим входами, в цепь которых включены резисторы 17 и

сл

СП

СО

СО

О

ел

18, инвертирующий вход усилителя через резистор 16 соединен с его выходом, неинвертирующий вход через резистор 8 соединен с шиной нулевого по™

1

1

тенциала и через конденсатор 7 с вы-г ходной клеммой В резонансной цепи 5,

Резонансная цепь 5 выполнена в ви- |де пассивного полосового RC-фильтра {на конденсаторах 19 и 20 и регулируе |мых реактивных элементах с экспоненциальной зависимостью тока от напряжения, в качестве которых применены полупроводниковые диоды 21.1,..., 21.п и 22.1,...,22.п.

Устройство работает следующим образом.

При вращении ротора ЭМПТ 1 на его зажимах вырабатывается сигнал, состо-2 ящий из сигнала постоянного тока и высокочастотной составляющей. Последняя обусловлена конструкцией машины (оборотными, полюсными, зубцовыми и коллекторными пульсациями).2

Преобразователь 2 постоянной составляющей напряжения ЭМПТ в ток управления настраивается таким образом, чтобы резонансная цепь 5 выделяла одну из указанных пульсаций, и обеспечивала, таким образом, избирательность усилителя 4 во всем диапазоне скоростей вращения.

Постоянная составляющая напряжения ЭМПТ 1 преобразуется в пропорциональный ей постоянный ток управления, который протекает через диоды пассивного полосового RC-фильтра 5 и резисторы 9 и 12, устанавливая резонансную цепь 5 на соответствующую частоту резонанса.

Переменная составляющая сигнала ЭМПТ 1, пройдя через фильтр 3 верхних

0

5

Q 5

0

5

0

частот, поступает на ЕОСОДЫ усилителя 4, Поскольку резонансная цепь 5 настроена на одну из пульсаций, то на неинвертирующий вход усилителя 4 в качестве сигнала положительной обратной связи проходит только та частота, на которую настроена резонансная цепь 5. Сигнал избранной частоты дополнительно усиливается и с выхода усилителя 4 поступает на вход частотомера 6. Формула изобретения

Устройство для измерения скорости вращения электрической машины постоянного тока, содержащее преобразователь постоянной составляющей напряжения в ток и фильтр верхних частот, подключенные к выходу электрической машины постоянного тока, резонансную цепь, к входу которой подключен выход усилителя, и частотомер, отличающееся тем,что,с целью расширения диапазона измерения, резонансная цепь выполнена в виде полосового пассивного RC-фильтра, регулируемыми элементами которого являются резистивные элементы с экспоненциальной зависимостью тока от напряжения, усилитель выполнен с инвертирующим и неинвертируюшим входами, причем неинвертирующий вход усилителя через конденсатор соединен с выходом резонансной цепи, вход управления которой соединен с выходом преобразователя постоянной составляющей напряжения в ток, выход фильтра верхних частот соединен с инвертирующим входом уси- лителя который через резистор соединен с выходом усилителя, а выход усилителя подключен к нходу частотомера.

12 W

Шина нулевого / по/пенциалй