Цифровой моментомер Советский патент 1990 года по МПК G01L3/10 

на вход Момент инерции ротора - двоичный код числа , где 1„ - момент инерции ротора; К - число контактных площадок коллектора элект- родвигателя. Пульсации тока создают импульсы напряжения на резисторе 13, включенном в разрыв цепи питания электродвигателя,, Эти импульсы нормируются датчиком 1 считывания по логическим уровням и через два делителя 9 и 10 поступают на вторые входы схем 4 и 5 совпадения. Блок 7 времени формирует активный уровень только на третьем выходе. При этом счетчики 2 и 3 установлены в нулевое состояьше, а регистр 8 индикации хранит предыдущую информацию. При поступлении команды Пуск блока 7 времени на его первом и втором выходах поочередно возникают импульсы длительностью г С. Поочередно открываются первая 4 и вторая 5 схемь совпадения, счетчик 2 и дополнительный счетчик 3 подсчитывают импульсы, поступающие с выхода второго делителя 10, Субтрактор 1 1 осуп;ествляет вычитание состояния счетчика 2 из состояния дополнительного счетчика 3, полу-, ченная разность, затем умножается умнолштелем 12 на заданное число. Это произведение запоминается в регистре 8 индикации, I ил.

Изобретение относится к испытанию, исследованию и диагностике работы электродвигателей и может быть использовано для регистрации величины динамического крутящего момента при снятии динамических характеристик. Цель изобретения - обеспечение возможности измерения динамического момента электродвигателей и повышение оперативности измерения. На входы "Время измерения" подается двоичный код времени измерения, а на вход "Момент инерции ротора" - двоичный код числа 2 φJ₀ /K, где J₀ - момент инерции ротора K - число контактных площадок коллектора электродвигателя. Пульсации тока создают импульсы напряжения на резисторе 13, включенном в разрыв цепи питания электродвигателя. Эти импульсы нормируются датчиком 1 считывания по логическим уровням и через два делителя 9 и 10 поступают на вторые входы схем 4 и 5 совпадения. Блок 7 времени формирует активный уровень только на третьем выходе. При этом счетчики 2 и 3 установлены в нулевое состояние, а регистр 8 индикации хранит предыдущую информацию. При поступлении команды "Пуск" блока 7 времени на его первом и втором выходах поочередно возникают импульсы длительностью ΔТ. ПООЧЕРЕДНО ОТКРЫВАЮТСЯ ПЕРВАЯ 4 И ВТОРАЯ 5 СХЕМЫ СОВПАДЕНИЯ, СЧЕТЧИК 2 И ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ СЧЕТЧИК 3 ПОДСЧИТЫВАЮТ ИМПУЛЬСЫ, ПОСТУПАЮЩИЕ С ВЫХОДА ВТОРОГО ДЕЛИТЕЛЯ 10. СУБТРАКТОР 11 ОСУЩЕСТВЛЯЕТ ВЫЧИТАНИЕ СОСТОЯНИЯ СЧЕТЧИКА 2 ИЗ СОСТОЯНИЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО СЧЕТЧИКА 3, ПОЛУЧЕННАЯ РАЗНОСТЬ ЗАТЕМ УМОЖАЕТСЯ УМНОЖИТЕЛЕМ 12 НА ЗАДАННОЕ ЧИСЛО. ЭТО ПРОИЗВЕДЕНИЕ ЗАПОМИНАЕТСЯ В РЕГИСТРЕ 8 ИНДИКАЦИИ. 2 ИЛ.

Изобретение относится к исгштанию исследованию и диагностике работы электродвигателей и может быть и-с- пользовано для регистрации величины динамического крутящего момента при снятии динамичесгсих характеристик.

Цель изобретения - обеспечение возможности измерения динамического момента электродвигателей и повьш1е- ние оперативности измерения.

На чертеже представлена блок-схема цифрового момеитомерае

Цифровой моментомер содержит дат- Ш1К 1 считывания, счетчик 2, допол- нительный счетчик 3, первую 4 и вторую 5 схемы совпадения, генератор 6 опорной частоты, блок 7 времени измерения, регистр 8 индикации, первый 9 и второй 10 управляемые делители, субтрактор 11 и умножитель 12, входы первого множителя KOTOipo го подключены к выходам субтрактора. 11, а входы второго множителя явля- ются входами Момент инерции ротора устройства, .выходы умножителя 12 соединены с информационными входами регистра 8 индикации, вход Запись которого подключен к первому выходу блока 7 времени измерения, входы дат.чика 1 считывания являются информационными входами устройства, а выход подключен к входу импульса первого делителя 9, выход которого подключен к входу импульсов второго делителя 10, выход которого подключен к вторым входам первой 4 и второй 5 схем совпадения, первые входы которы

0

0

5

0

5

соединены соответственно с вторым и третьим вьпсодами блока 7 времени измеретмя, а выходы подключены к суммирующим входам счетчика 2 и дополнительного счетчика 3, выходы которых подключены соответственно к первым и вторым входам субтрактора 11, а установочные входы - к первому вы- /«ходу блока 7 времени измерения, первый вход которого является входом Пуск всего устройства, а вторые, входы блока времени измерения и информационные входы первого 9 и второго 10 делителей соединены с входами Время измерения устройства.

Цифровой моментомер работает следующим образом.

На входы Время измерения подается двоичный код времени измерения, а на вход Момент инерции ротора - двоичный код числа 21Г , где 1о - момент инерции ротора, К - число контактных площадок коллектора электродвигателя.. Пульсации тока, возни- какщие при работе щеточно-коллектор- ного узла электродвигателя, создают -импульсы напряжения на резисторе 13, включенном в разрыв цепи питания электродвигателя. Эти импульсы нормируются датчиком 1 считывания по логическим уровням и через два последовательно включенных управляемых делителя 9 и 10 поступают на вторые входы схем 4 и 5 совпадения, В исходном состоянии блок 7 времени измерения формирует активный уровень только на третьем выходе. При этом счет5 .1

чик 2 и дополнительный счетчик 3 установлены в нулевое состояние, а регистр 8 индикации хранит предьщу- щую информацию. При поступлении сигнала на вход Пуск блока 7 времени измерения на его первом и втором выходах поочередно отрабатыва1отся импульсы длительностью jt каждый. Поочередно открываются первая 4 и вто- рая 5 схемы совпадения, счетчик 2 и дополнительный счетчик 3 подсчитывают импульсы, поступающие с выхода второго делителя 10, Субтрактор 11 осуществляется вычитанием состояния счетчика 2 из состояния дополнительного счетчика 3, Полученная разность домножается умножителем 12 на заданное число 21(1 /К, В момент перехода системы в исходное состояние произ- ведение запоминается в индикаторном регистре 8,

Число пульсаций щеточно-коллектор ного узла -J, а следовательно, и число импульсов на выходе блока 1 пропо ционапы о числу оборотов ротора двигателя п:

К.п.

Число импульсов на выходе первого делителя равно -О//It, а на выходе второго. - i/ut На вход

счетчика 2 поступают импульсов, а на Вход дополнительного счет- чика импульсов, где п,

и п - число оборотов ротора электродвигателя за первый и второй интервалы времени ilt соответственно, Чис- ло на выходе субтрактора равно

К(П2-П,)

i а на выходе умножителя в()с

(

Kut

( nj It

Отношение --- определяет частоту

вращения ротора:

f -Б

t

а произведение - угловую скорост вращения:

со 2rf 2 r.n//jt. Угловое ускорение ротора .определяется изменением угловой скорости во времени:

2j()

2

6t

3t

t

Согласно втopo ry закону Ньютона, динa ичecкий момент при разгоне тела равен

N I 2I.blD2Z nj

/It

°

Таким образом, возникающее к концу рабочего цикла устройства и запоминаемое в регистре 8 индикации число представляет собой величину динамического момента электродвигателя.

Использование предлагаемого цифрового моментомера позволяет оперативно измерять динамический момент элект родвигателя и снимать динамическую характеристику электродвигателя.

Формула изобретения

25

30

35

0

5

0

5

Цифровой моментомер, содержащий датчик считывания, счетчик, дополнительный счетчик, две схемы совпадения, генератор опорной частоты, блок времени измерения, регистр индикации, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности измерения динамического момента электродвигателя и повьшения оперативности измерения, в него введены два управляемых делителя, субтрактор и умножитель, входы первого множителя которого подключены к выходам субтрак- V тора, а входы вторрго множителя являются входами Момент инерции ротора устройства,- выходы умножителя соединены с информационными входами ре- гастра индикации, вход Запись ко- торого подкпючен к первому выходу блока времени измерения, входы датчика считывания являются информационными входами устройства, а выход подключен к входу импульсов второго делителя, выход которого подключен к первым входам первой и второй схем совпадения, вторые входы которых соединены соответственно с вторым и третьим выходами блока времени измерения, а выходы подключены к .сум- миругацим входам счетчика и дополнительного счетчика, выходы которых подключены соответствешо к первым и вторым входам субтрактора, а установочные входы - к первому выходу блока времени измерения, первый вход ко 15976188

торого является входом Пуск всегосоединены с входом Время измерения

устройства, а вторые входы блокаустройства, а выход генератора опорвремени измерения и информационныеной частоты соединен со счетным вховходы первого и второго делителейдом блока времени измерения.