Реле скорости Советский патент 1992 года по МПК G01P13/00 

К5

GO

Использование: контрольно-измерительная техника для контроля скорости вращения электрических машин Сущность изобретения изобретение является усовершенствованием реле скорости по ает. ев № 1278729 и содержит датчик 1 скорости, сель-0 син 2, формирователь 3 прямоугольных импульсов, одновибратор 4, коррелятор 5, элемент Запрет 6, пороговый элемент 7, триггер 8, элемент И 8 1-2-3-4-6-9, 1-5-7-8-9, 3-6, 4-9. 2 ил.

Фиг.1

Изобретение относится к контрольно-измерительной тзлнике и является усовершенствованием реле скорости по основному авт С № i 78729

Известное реле, содержащее последовательно соединенные датчик скорости в виде генератора юрмонического сигнапа, сельсин, работающий в режиме фазопраща- теля, форг ГИоователь прямоугольных импульсов, подключенным к выходу сельсина, ждущий мультивибратор (одновибрат р) и элемент ЗАПРГТ, причем выход формирователя соединен с в/одом За riper элемента ЗАПРЕТ и входом одновиб- раторя, выход одмовибрагор соединен с основным входом элемента ЗАПРЕТ, которого ГОРДИППЧ с входом Сброс одго- ви&ратора и ятяптся выходом устройства, обладает нсдогтаго чюи помехоустойчиво- стыо к сбоям по цепи выходного сигнала датчика скорости.

Цель изобретения - повышение поге- хоустой устройства

Поставленная цслц достигается за счет того, что в i/wxinoe устройство дополии- тетно веедсны последовательно сосди- репные коррелятор, пороговый элемент, триггер и дгухвходовсй эпопеи i И, npi мом вход коррелятора соединен с выходом датчика скорости триггера подключен к первому лсмп1Т И, а пыход злст тента ЗАИРЕ соединен с пторым входсм ле- MPHid И, t пход которою яол те ся ЬЫУОДОМ роле.

Нэфпг 1 прелстаоллна блок схема ооле скооости, ьа фи1. 2 - графики, поясняю цие его работу.

Роле скорости содержит датчик 1 скоро сти, сельсин 9, формирователь прямоугольных импупьсо (ФПИ) 3 ждущий мультивгбра тор4(однэвпбрз ср), коррелятор5;эле i°nr 3AI1PF1 б, пороговый элемент ; грипео8 дьухвходогый элемент И9

Датчик 1 скорости выходом соединен с входом сельсина 2 и вводом корр лчтора 5, выход которого является входом порогового элемента 7 Пыход сельсина подключен к входу ФПИ 3, а выход пороговою элемента 7 - к входу тршгера 8 3 выходом подключен к первому входу элемента ЗА- ПРЕТ б и к первому входу однсьмбратора 4, / выход которого является вторым входом элемента ЗАПРЕТ 6 Двухвходозыи элемент И9 первым входом соединен с выходом Tpwrrepd 8, вторым входом - с выходом зте- мента ЗАПРЕЮ, а выход элемента И9 является иыходом устройсгча

Рело скорости работает следующим образом.

Гармоническое напряжение Ui(t) фиксированной частоты f(фиг 2А соотве ствует точке А на фиг. I) поступает с выхода датчика 1 на обмотку питания срльсина ,работ ающегов режиме фазовраи ателя, и на вход корр°пятора 5, вырабатывающего CHI нал корреляционной функции i(t)(cbnr 2A1, точка А1 на фиг. 1)

При работе реле скорости осуществляется корреляционный анализ гармонически го сигнала фиксированной частоты датчика скорости (i.}j, cpduiienMc его с заданным уровнем значимость авгокорремяцмон

НОЙ ф/Н1 ЦИИ

Mu3T(t)i

где U-ift) - напряжение дамикл скорости,

uWi) - чалонмое напряжение при ко- тором был определен уровень значимое in

автокорреляционной функции

При уменьшении (t) до nopjra

УРОВНЯ KanlUoi(t) ОСуШРСТ ВЛРСТСЯ

фор; (ропанпя выходного сигнала о кг нгро- лируемпй скорости враще1 пя

Рассмотрим характерные режимы ряооТЫ РОПЭ СКОрОСТИ При раЗПИЧНЫХВИлОДНЫХ

сигналах датчике 1 скорости

Первый режим Ротор сслпсинс1 нонодвикеп (вол не вращается), iapt юшчео иП CHI пап Ui(t) стабилен что соптвет твуе пч- гервглу Bpervienn Ti, i на фиг 2 В зтм режи е с выход:icп обмотки сел на оход ФПИ 3 поступает напряжение гой ,ке

ы, что и п пр женпе генер пора iap- MOHI, rcvoro с /гнзла Ui(t) но с/шинугоо по фчз относительно него на уюл р определяемый начальным умом погооога сельси на 2 (фкг 2Б, точка В на фиг 1)

Иг интервале ночожител - ной полуволны напря чени U(t)сельсина 2 ФГ1И Сформирует прямоугольный поло | итрпьний импульс (фиг 2В, точка В на фиг П, передним Фронтом которого запускается

однопипратор 4, длительность импул: которого павна полупериод/ гармонического сигнала (фмг 2Г, точка Г на фиг 1) Импульсы с выхода ФП1/1 3 и с выхода одновибратора 4 поступают соответстренно на первый и

второй входы элемента ЗАПРЕТ 6 Поскольку импульсы в рассматриваемом режиме равны по длителы остн, то на выходе элемента ЗАПРЕТ 6 сигнала (импульса) нет (фиг 2Д точка Д на фи 1)

В стабильности гармоническою сигала Uifi) уровень сигнала автокорреляционном функции K-c|Vi(0, оырабатыиясмо- го коорелятором 5, превьниает заданный уровень порога значимости () Поэтому поротвый элемент 7 не BL раЬа1ывает

импульс (фиг. 2Е, точка Е на фиг 1), предназначенный для изменения состояния грипера 8, который находится в исходном состоянии, соо1аетст ующем условию стабильности сигнапа Ui(i). R эгом состоянии на оыходо триггера 8 и ы дается логический сигнал, соответствующий уровню 1, (Фиг. 2Ж, точка Ж па фиг. 1). В итоге на выходе устройства в резульггме логического умножения сигналов Я и элемента ЗА- I РГТ отсутствуют какие-либо импульсы, то является хчрзкгернымдла рассматриваемо- о режима (фиг 2И, точка И на фиг. I).

Втором режим. Ротор сельсина 2 рра- щас-тся с увеличивающейся скоростью, i эрмонический сигнал Ui(t) стабилен, что соответствует интервалам времени г, Тз и Т-1 Ь на фиг. 2. Сдвиг между выходным напряженном h(C) сел ьс и на 2 и напряжением на генераторе 1 ормонического сигнапа Ul(i) изменяется с частотой Af - Р а) /60, i де Р - число полюсов сельсина 2, a J - 1лосяя скорость вращения ротора сельси на У Полому частота выходного напряжения ьелььчна 2 равна 1 i At В этом случае дтнепьносгь импульсов одновиЬратора 4 фш Г, точка Г на фиг, 1) больше дли гель- носы импульсов ФПИ 3 (фиг 2В), и в момент окончания импульса ФПИ 3 па выходе элемента ЗАИРЕ Г появляется импульс (фиг, 2J, участки (2-Тз, TVs), который поступает i Ј riTopoi1 вход ояновиорэтора 4 и укорачивает eru wn-nv/ibc. (ем самым снимается от ран.|че.чие ча верхнее значение частоты Ь Ь щения лла.

Поскольку условие стабильности гармо- мичег,г(О( о сигнала во чтором режиме сохраняется, го ipnrrep 8, как и в первом , находится в исходном состоянии. Логический си нал Т с выхода триггера 8 обрсиечив эр.г прохождение импульсов, вы- раЬагыиаемых элементом ЗАИРЕ Г 6 на элемент логического умножения И 9 (фиг 2Ж, точга ( па фиг, 1), и на выходе устройства (фиг, И, точка И на фиг 1) появляются импульсы, индицирующие состояние вращения вала, причем частота появления импульсов соответствуют частоте вращения вала. Третий режим. Ротор сельсина 2 вращаетсл с увеличивающейся скоростью, гармонический сит нал Ui(t) подвержен информационным сбоям в результате действия на ус тройство, например, виброударных нафузок, что соответствует интервалу времени Тз, Т4 на фиг. 7. В этом случае формирователь 3, одновибратор 4, элемент ЗАПРЕТ 6 работают также, как и во втором режиме, но в силу хаотичности сигналов Ui(t) и LJ2(t) на интервале времени Тз, Тз на

выходе элемен-а ЗАПРЕТ появляется неупорядоченная последовательность импульсов (фи|. 2Д, точка Д на фиг. 1) не позволяющая однозначно судить о состоянии вращени j вала. В этом случае в момент

времениТзуроьеньсигнала автокорреляционной функции (t), вырабатываемого коррелятором 5, не превышает заданный уровень порога значимости (1) Поэтому пороговый элемент 7 вырабатывает

импульс (Фиг Н, точка Е на фиг 1), который изменяет состояние триггера 8 В результате этого на выходе триггера 8 появляется логический сигнал, соответствующий уровню О (фиг 2Ж, точка Ж на фиг 1), и элемент

И9 с приходом нулевого сигнала триггера 8 не допускает прохождение неупорядоченной последовательности импульсов на выход устройства

Формула изобретения

Реле скорости по авт св. № 1278729,

отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него до- полни ельно введены последовательно соединенные коррелятор, пороговый элемент,

триггер i двухвходовой элемент И, при этом вхо/} коррелятора соединен с выходом датчика скорости, выход триггера подключен к первому входу элемента И, а выход элемента ЗАПРЕТ соединен с вторым входом элемента И, выход которого является выходом реле

41

5 8

Mt)

L

I i (И

и

Ј

-L-JL.JJLLJL,8-J-

И

s°

/

v..y

crcifj to

3Bвремя

ъ

tr 4

IS

Фиг. 2