Устройство для измерения угловойСКОРОСТи Советский патент 1981 года по МПК G01P3/481 

1

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к технике измерения малых угловых скоростей, например при поворотах землеройных машин или свайных драг.

По основному авт.св. №717655 известно устройство, содержащее сельсин, трехфазные обмотки которого подключены к измерительной.схеме, выполненной в виде шести трансформаторов первичные обмотки трех трансформаторов соединены в звезду, а трех других - в треугольник, выходные обмотки трансформаторов через выпрямители, дифференциаторы и вторые выпрямители подключены к сумматоруИ

Недостатком данного устройства является то, что оно измеряет только величину угловой скорости объекта и не определяет направление его вращения.

Цель изобретения - определение направления вращения объекта.

Цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены фазочувствительный выпрямитель и фазовый дискриминатор, при этом вход фазочувствительного выпрямителя подключены к выходной обмотке одного из трансформаторов, а выход фазочувствительного выпрямителя соединен с одним из входов фазового дискриминатора, второй вход которого соединен с выходом дифференциатора, подключенного ко вторичной обмотке другого трансформатора, напряжение на которой сдвинуто относительно напряжения вторичной обмотки первого трансформатора на 90.

0

На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 - диаграммы напря}: ений.

Устройство содержит сельсин 1, ротор которого связан с контролируемым объектом (не показан). Концы 2,

5 3 и 4 трехфазной обмотки сельсина подк.пючены соответственно к первичным обмоткам трансформаторов 5, 6 и 7, соединенных между собой в звез0ду и к первичным обмоткам.трансформаторов 8, 9 и 10, соединенных между собой в треугольник. Каждая вторичная обмотка всех шести трансформаторов подключена через последова5тельную цепь, содержащукЗ выпрямитель 11, дифференциатор 12 и второй выпрямитель 13, к входам сумматора 14. Вход фазочувствительного выпрямителя 15 подключен к выходной обмотке

0 первого трансформатора, например трансформатора 5, а его выход подклю чен к первому входу фазового дискриминатора 16, Второй вход фазового дискриминатора подключен к выходу дифференциатора 12, вход которого соединен через выпрямитель 11 со вторичной обмоткой второго трансформатора, напряжение которой сдвинуто относительно напряжения вторичной обмотки первого трансформатора на 9.0 (если первый трансформатор 5, то второй трансформатор будет 9) . На фиг. 2 представлены диаграммы напряжений, получающиеся при постоя ной величине угловой скорости, на выходе соответственно первого транс форматора 5 {фиг.2а), второго транс форматора 9 (фиг.2б), выпрягдателя 1 (фиг.2в), дифференциатора 12 -при одном (например левом) направлении вращения объекта (фиг.2г), того же дифференциатора 12 при другом (правом) направлении вращения объекта (фиг.2д), фазочувствительного выпря мителя 15 (фиг.2е) и фазового дискр минатора 16 при левом (фиг.2ж) и правом (фиг.2з) направлениях вращения объекта. Работа устройства заключается в следующем. Напряжение с выхода тран форматора 13 (фиг.2а) поступает на фазочувствительный выпрямитель 15. Напряжение на выходе фазочувствител ного выпрямителя описывается выражениемФиь-- г.(-. где амплитудное значение огиба щей напряжения; и - угловая скорость контролируемого объекта; . - угол сдвига огибающей напр жения вторичной обмотки iтрансформатора (в данном случае трансформатора 5) о огибающей напряжения одно из трансформаторов принят го за исходный. Напряжение на выходе j-ro диффе ренциатора описывается выражением U3:--tU coe(t-4j} (2) в диапазоне изменения Qt от+ч до 180 + где V.J - угол сдвига огибающей нап жения вторичной обмотки j-ro трансформатора. Знак (+) в выражении (2) соотве ствует одному Направлению вращения контролируемого объекта, знак (-) другому. Выбирая трансформаторы, для котоых Ц - V-J 90, а возможность акого выбора обусловлена наличием а выходе трансформаторов как фазых, так и линейных напряжений, полуаем напряжение на выходе дифферениатора 12. ,,± u cosCQ-fc-4 i+9o°)(t-iK) -(г) Из выражений (1) и (3) следует, что напряжения на выходах фазочувствительного выпрямителя 15 (фиг.2е) и ифференциатора 12 будут синфазны при одном направлении вращения объекта (фиг.2г). и находиться в противофазе при другом направлении вращения объекта (фиг.2д). Сравнение фаз выходных напряжений фазочувствительного выпрямителя 15 и дифференциатора 12 производится фазовым дискриминатором 16, напряжение на выходе которого имеет один уровень (знак) при совпадении фаз (фиг.2ж) и другой уровень (знак), если фазы противоположны (фиг.2з). Таким образом, уровень (знак) выходного напряжения фазового дискриминатора определяет направление вращения объекта. Использование предлагаемого устройства для определения направления вращения драги позволяет осуществить ограничение скорости боковой подачи при подходе драги к бортам забоя. Формула изобретения Устройстводля измерения угловой скорости по авт.св. №717655, отличающееся тем, что, с целью определения направления вращения контролируемого объекта, в него дополнительно введены фазочувтсвительный выпрямитель и фазовый дискриминатор, при этом вход фазочувствительного выпрямителя подключен к выходной обмотке одного из трансформаторов, а выход фазочувствительного выпрямителя соединен с одним из входов фазового дискриминатора, второй вход которого соединен с выходом дифференциатора, подключенного ко вторичной обмотке другого трансформатора, напряжение на которой сдвинуто относительно напряжения вторичной обмотки первого трансформатора на 90°. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР №717655, кл. G 01 Р 3/48, 25.01.78.

-rw-v- nrv

i 11 i // i // Y

Щ .

у /j Y/«y Yл иЛг

г±г :±±f/

n

11

13Ь }3

9иг. f

fti

fit