Устройство для регулирования скорости вращения Советский патент 1980 года по МПК G05D13/66 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОЮСТИ ВРАЩЕНИЯ

Изобретение относится, к автоматике и. может быть использовано в системах автоматического контроля и управления вращающимися объектами, например, в системе автоматического управления пуском мошных дизель-генераторов: Известно устройство регулирования скорости вращения, содержащее источник импульсов цикла, частота которых пропорциональна частоте вращения, источник счетных импульсод, прошедших на счетный вход счетчика за время между двумя импульсами от источника счета 1 . Недостатком известного устройства является то, что регулировка порогов контроля частоты осушествляется перестройкой частоты источника счетных импульсов, в результате чего независимая регулировка порогов невозможна и, кроме того, трудно сочетать требование cfaEinnbности частоты с требованием перестройки в широком диапазоне, поскольку лучшей стабильностью обладают кварцевые генераторы, имеющие небольшой диапазон перестройки. Наиболее близким по технической сущности к изобретению явияется устройство для регулирования скоросга вращения, содержащее датчик скорости, выход которого подключен к первым входам злементов И и ко входу задеря ки, выход соединен с первыми входами решающих триггеров, выходы которых подключены ко вторым входам элементов И, выходы которых соединены с первыми входами трн1теров и генератор импульсов 2. Однако в зтом устройстве дискретность контролируемых частот определена схемой дешифратора, а выбор контролируемых значений частоты вращения и гистерезиса осуществляется коммутатором, устанавливаемым гарея началом работы. Дискретность.контролируемых частот определена в устройстве конструктивно и не может быть изменена оперативно. Целью изобретения является повышение точности и быстродействия устройства. Поставленная цель достигается тем, тго устрбйство для регулирования скорости вращения содержит блок памяти, счетчик импульсов с переменнь1М коэффициентом делений и регистр команд, выходы которого соединены соответственно со вторыми входами решающих и командных триггеров и входами блока шмяти, один из входов которого соединен с выходом блока задержки, а выход - с первым входом счетчика импульсов с переменным коэффициентом деления, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход с первым входом регистра команд, второй вход которого соединен с датчиком скорости. На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства для регулирования скорости вращения; на фиг. 2 и 3 приведены временные диаграммы работы устройства. Устройство для регулирования скорости вращения содержит датчик 1 скорости, состоящий из диска 2, укрепленного на валу двигателя (на фиг. 1 не показано), на котором на равных интервалах нанесены метки, датчика 3 меток, формирователя 4 импульсов датчика меток, блок 5 задержки, элементы 6 И, решающие триггеры 7, командные триггеры 8, генератор 9 импульсов, счетчик 10 импульсов с переменным коэффициентом деления, регистр 11 коман бпок 12 памяти. г- . Количество элементов 6 И, триггеров 7 и 8 определяется необходимым количеством выходных команд Kjj, где i 1,3, 5...П-1 - коман ды регистра, соответствующие контролируемым значениям скорости вращения вала двигателя на включение выходной команды KJJ j 2, 4, 6...П - команды регистра, соответствующие контролируемым значениям скорости вращения вала двргателя на включение выходной команды Kjj Устройство работает следующим образом. С выхода датчика 3 сигнал, близкий по фор ме к синусоидальному, частота которого пропор циональна скорости вращения, поступает на вход формирователя 4 импульсов, который из синусоидального сигнала формирует импульсный сигнал с частотой, кратной частоте синусоидального сигнала. Сформированный импульс стирает информацию в регистре 11 команд и через блок 5 задержки выставляет посредством блока 12 памяти, в соответствии с заданной программой, коэффициент деления счетчика 10 равтш NQ. Последний заполняется импульсами от генератора импульсов до насышешгя и вь1Дает первый импульс в регистр 11 команд. Коэффициент NQ такой, что время заполнения счетчика до насыщения Т соответствует периоду максимальной скорости вращения. На первом выходе регистра 11 команд гоявляется команда, которая вызывает считыв ние с блока 12 памяти и устанавливает коэффициент деления счетчика 10 равный Nj соглас но программе. Коэффициент N j такой, что время заполнештя счетчика до насыщения в этом случае равно Т - т -1 2 i , где Тг -- период второй по величине коетролируемой частоты. Эти полуциклы установки коэффициента деления счетчика 10 и выдачи команд в регистр 11 команд продолжаются до появления следующего импульса с формирователя 4 имцульсов (см. фиг. 3). Очередной импульс формирователя 4 сотрет информацию в регистре 11 команд и через элемент 6 И проведет опрос состояния триггеров 7 и 8, зависящих от поступления на них команд I и j из регистра 11 команд. Рассмотрим три частных случая работы устройства. ЕСЛИ частота вращения вала двигателя выще, чем заданное контролируемое значение, г, то с регистра команд на решающий триггер 7 не постзшает команды f. Его состояние остается таким, что на втором входе элемента 6 И. держится разрешающий потенциал и импульс формирователя 4, пройдя через элемент 6 И, включает командный триггер 8, который выдает команду Kjj о превышении частотой вращения контролируемого значения. Если частота вращения снизилась, но на величину, меньшую величины гистерезиса, то в этом случае с резистора команд на решающий триггер 7 поступает команда i, команда j на командный триггер 8 не поступает. Триггер 7 изменит свое состояние, на втором входе элемента 6 И разрешающий потенциал снимается, импульс с формирователя 4 не пройдет через элемент 6 И и не изменит состояния командного триггера 8, он по- прежнему будет выдавать команду Kjj. Триггер 7 возвратится в первоначал;ьнре состояние импульсов с блока 5 задержки. Если частота вращешя снизилась на величиi , превышающую величину гис.терезиса, то с регистра команд на реигаюищй триггер 7 поступит команда i, а на командный триггер 8 команда j. Сигнал команды j изменяет состояние триггера 8 и снимает команду KJJ. Сигнал команды i изменяет состояние триггера 7 и импульс формирователя не проходит через элемент 6 И, импульс со схемы задержки вернет триггер 7 в исходное состояние. Изменяя программу блока 12 памяти можно автоматически изменять дискретность контролируемых частот. Это качество приобретает особую важность при использовании устройства для онтроля скорости вращения в системе, состоящей из ряда дизель-генераторов, когда по результатам анализа их работы, .выбирая оптамальный режим, требуется автоматически зменить дискретность контролируемых астот. стройство просто в отладке и надежно в ксплуатации.

5746

,. ,.

Формула изобретения

Устройство для регулирования скорости вращения, содержащее датчик скорости, выход которого подключен к первым входам элементон И и ко входу блока задержки, выход которого соединен с первыми входами решающих триггеров, выходы которых подключены ко вторым входам элементов И, выходы которых соединены с первыми входами кома;ндных триггеров н генератор импульсов, отличающееся тем, что, с целью повцшения точности и быстродействия устройства, оно содержит блок памяти, счетчик импульсов с переменным коэффициентом деления и регистр команд, выходы которого соединены соответственно со вторыми входами решающих и командных триггеров и входалт блока памяти, один ю входов которого соединен с выходом блока задержки, а выход - с перШм входом счетчика импульсов с переменным коэффициентом деления, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход с первым входом регистра команд, второй вход которого соединен с датчиком скорости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Великобритании № 1309711, кл. G 05 D 13/62, опублик. 19Г05.71.

CPiMQ. Ъ