Изобретение относится к области измерения и контроля параметров движения.
Известны устройства для измерения угловой скорости, основанные на использовании свойств насыщающихся ферромагнитных сердечников, содержащие тахогенератор переменного тока, преобразователь частоты в виде насыщающегося трансформатора, выпрямитель и измерительный прибор. Из-за отсутствия ферромагнитных материалов с идеальной петлей гистерезиса в них наблюдается влияние изменения э. д. с. тахогенератора на выходной сигнал устройства, что отрицательно сказывается на точности измерений.
Предложенное устройство снабжено дополнительными насыщающимися трансформаторами, первичные обмотки которых через сопротивления и выпрямительные диоды, включенные противоположными полярностями, подсоединены к одному из концов фазовой обмотки тахогенератора, другой конец которой через первичную обмотку основного насыщающегося трансформатора подключен к средней точке соединения первичных обмоток дополнительных трансформаторов, вторичные обмотки которых, включенные встречно и соединенные последовательно со вторичной обмоткой основного трансформатора, подключены к выпрямителю.
Это позволяет повысить точность измерения.
На чертеже показана принципиальная схема предлагаемого устройства.
Ротор 1 тахогенератора приводится во вращение контролируемым вало.м. К концам фазы обмотки 2 тахогенератора последовательно подсоединены выпрямители 3 и -i, первичные обмотки 5 п 6 насыщающихся
трансформаторов 7 п 8 и первичная обмотка 9, насыщающегося трансформатора 10. Вторичные обмотки ;/, /2 и J3 трансформаторов 7, 8 и W соединены последовательно и к ннм через балластное сопротивление 14 и выпрямитель /5 подсоединена нагрузка 16, например стрелочный индикатор. Обмотки 11, 12 п 13 соединены так, чтобы импульсы э. д. с., наводимые в данный момент в обмотках // и 12 были встречны импульсам э. д. с., наводимым в обмотке 13.
Трансформаторы 7, 8 и 10 выполнены из одинакового материала и могут быть идентичны: с равным числом витков первичных и
вторичных обмоток н одинаковыми геометрическим1и размерами их сердечников. Возможно выполнение трансформаторов 7 и 8 меньщих габаритов, чем трансформатор 10, но число витков их следует подобрать так, чтобы
«. л
« «,
t
,-. a tf ,. S « тора 10 с точки зрения величииы и фазы э- д. с. на их вторичных обмотках.
При вращении ротора 1 тахогенератора в обмотке 2 наводится э. д. с., частота которой пропорциональна числу оборотов ротора.
Под действием этой э. д. с. трансформатор 10 циклически перемагничивается в cooToeiствии с результируюш,ей намагничивающей силой, из.меняющейся по периодическому закону.
Учитывая, что иетля гистерезиса сердечника трансформатора отличается от идеальной прямоугольной формы, э. д. с. в обмотке 13 иаводится не только при работе трансформатора на неиасыщенной части магвитиоГг характеристики его сердечника, но и в те момеиты, когда он достигает насыщения (за счет изменения индукции в сердечнике на ненасыщенной части петли гистерезиса, при изменении иамагничивающей силы, закон изменения которой онределятся, главным образом, током в обмотке 9).
При изменении э. д- с. тахогенератора меняются ток в первичной цепи трансформаторов, намагничивающая сила и, следовательно, рабочая зона на магнитной характеристике сердечника. Это приводит к изменению э. д. с., наводимой в обмотке 13 при работе трансформатора на насыщенных участках петли Гистерезиса.
Среднее значение э. д. с-, наводимой в обмотке 13 при перемещении рабочей точки по ненасыщенному участку петли гистерезиса от -Вг и до +Вг и 01братн0, остается постоянной (при даииой частоте).
По каждой первичной обмотке трансформаторов 7 и 5 проходит одна полуволна тока, протекающего по первичной обмотке трансформатора 10. Благодаря этому каждый из траисформаторов 7 и 8 односторонне поляризуется и рабочая зона на магнитной характеристике их сердечников не выходит за пределы одного из насыщенных ее участков. Перемещение рабочей точки и связанное с ним изменение индукции и наведение э. д. с. во вторичной обмотке, например, трансформатора 7, происходят в течение первого полупериода изменения намагничивающейся силы трансформатора 10, а аналогичные явления в трансформаторе 8 - в течение второго полупериода намагничивающей силы.
Следовательно, результирующая э. д. с. последовательно соединенных обмоток // и /i вызвана только работой трансформаторов 7 и S на насыщенных участках петли гистерезиса, в то время, как в обмотке 13 трансформатора 10 э. д. с. наводится как при работе его на ненасыщенном участке (осповпая
347660
часть э. д. с.), так и при работе его иа насыщенных участках петли гистерезиса.
Работа трансфор.матора 10 на насыщенных участках магнитной характеристики созиадает по времени с работой на этих же участках трансформаторов 7 и S.
Таким образом, соединяя обмоткй // и /i с обмоткой 13 встречно, получают результирующую э. д. с., вызванную работой траис0 форматора 10, только на ненасыщенном участке его магнитной характеристики.
Соиротивления /7, 18 могут быть применены для регулирования схемы в заданном диапазоне изменения иапряжения в случае
неидентичности характеристик трансформаторов 7 и 8. Сопротивлеиия 17, 18 могут быть активными, реактивными или отсутствовать совсем.
Изменение э. д- с. (напряжения) в обмогке 2 тахогенератора не влияет на среднее значение э. д. с. в обмотках траисформатора, наводи.мой при полном симметричном перемагничивании его по ненасыщенному участку характеристикой (от -fir до +Вг).
3 Предложенное устройство позволяет значительно умеиьин1ть погрешность, вызваннук изменением э. д. с. (напряжения) тахогенератора, и примеиять для трансформаторов более дешевые и менее дефицитные сплавы,
0 в том числе сплавы с прямоугольной петлей гистерезиса.
Устройство можно использовать в качестве частотомера сети. Для этого первичные обмотки насыщающихся трансформаторов
5 подключают к коитролируемой сети.
Предмет изобретения
Устройство для измерения угловой скорости, содержащее тахогенератор переменного тока, преобразователь частоты в виде насыщающегося трансформатора, выирямитель и измерительный прибор, отличающееся тем, что, с целью повьииения точности измерения, оно снабжено дополнительными насыщающимися трансформаторами, первичные обмотки которых через сопротивления п выпрямительные диоды, включенные противоположg ными полярностями, подклгочеиы к одному из концов фазовой обмотки тахогенератора, другой конец которой через первичную обмотку основного насыщающегося трансформатора подключен к средней точке соединения первичных обмоток дополнительных трансформаторов, вторичные обмоткп которых, включенные встоечно и соединенные последовательно со вторичной обмоткой основного траисформатора, подключены к выпрямителю.
