Устройство для проверки синусно-косинусных вращающихся трансформаторов Советский патент 1982 года по МПК G08C25/04 H02K24/00 

Устройство относится к измерительной технике, в частности к системам автоматического контроля и регулирования .

Известны устройства для проверки элементов следящих систем, содержащие контролируемый элемент, датчик угла поворота, механизм поворота, три блока управления, коммутатор фаз, блок фиксирования минимума, блок автонастроГжи, делитель частоты, блок управляющих команд, программный блок, преобразователь напряжение код, блок кодирования, блок регистрации, счетчик, блок ориентации фаз, световое табло, блоки измерения тока ротора и сопротивления обмотки D .

Устройство имеет сложную схему из-за большого количества элементов и содержит электромеханический датчик угла, сложность которого прямопропорциональна его дискретности, Kojrppyo надо повышать для увеличения точности. Точность же всего устройства,зависит от точности электромеханического датчика угла, что ограничивает возможность всего устройства.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для определения класса точности трансформаторных сельсинов, содержащее индукционный датчик угла, поворотное .устройство,

10 эталонный сельсин, блок фиксации минимума, блок автонастройки, делитель, задающий генератор, счетчик, блок управления шаговым двигателем, формирователь управляющих сигналов,

IS шаговый двигатель, блок автоматики, счетчик импульсов, преобразователь код - напряжение, блок запоминания, блок определения класса, блок уставок и световое табло Г2.

Недостатками устройства являются наличие эталонного сельсина и электромеханического датчика угла, ограничивающего точность, сложность 3Э устройства и необходимость начальной выставки проверяемого и эталонного элементов и датчика угла. Цель изобретения - упрощение схе мы и повышение надежности, Поставленная цель достигается тем, что в устройство для проверки синусно-косинусных вращающихся тран форматоров ,содержащее преобразователь напряжение - код ПНК) и блок фиксации минимума, последовательно соединенные счетчик, шаговый двигатель с кинематической передачей| и его блок управления, формирователь управляющих сигналов, блок опраделе ния класса, соединенный первым входом с блоком уставок, а выходом со световым табло, последовательно соединенные задающий генератор и формирователь тактовых импульсов, выходы которого подключены к ПНК, блоку фиксации минимума и блоку определения класса, введены коммутатор, выход которого соединен с входом счетчика, регистры фактического и заданного углов, компаратор и схема И, первый и второй входы регистра фактического угла соединены с формирователем тактовых импульсов и преобразователем напряженив - код, входы схемы И подклю чены к выходам коммутатора и блока {{иксации минимума, а выход - к входу регистра заданного угла и к третьим входам преобразователя напряжение - код и регистра фактического угла, первые входы коммутатора и компаратора соединены с выходами формирователя тактовых импульсов выходы обоих регистров подключены к второму и третьему входам компаратора, выход компаратора подключен к третьему входу блока определения класса, второй выход которого связан со вторым входом коммутатора. На фиг.1 приведена функциональна схема устройства для проверки синус но-косинусных вращающихся трансформаторов-, на фиг.2 - временные диа1- раммы.работы устройства. Устройство содержит контролируемый синусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ) 1, последовательно соединенные счетчик 2, блок 3 управления шаговым двигателем, формирователь 4 управляющих сигналов и шаговый двигатель 5, ком мутатор 6, блок 7 фиксации минимума, преобразователь напряжение КОД (ПНК) 8, регистр 9 фактического гла, компаратор 10, регистр 11 заанного угла, формирователь 12 тактовых импульсов, задающий генератор 13, блок 1 уставок, блок 15 пределения класса, табло 16, схема И 17, вход 18 сигнала Пуск. Частоты FT на входе регистра фактического угла , на входе коммутатора 6-20, на выходе коммутатора 6-21, на входах блока 7 фиксации минимума и ПНК 8-22, на выходе блока фиксации минимума, на выхое схемы И 17-24, на выходе ПНК 8-25, импульсы, записываемые в регистр фактического угла , на управляющем входе коммутатора 1027, на управляющем входе блока.1528 определения класса, на выходе блока 15-29 определения класса. Задающий генератор 13 вырабатывает импульсы частоты F для передачи их в формирователь 12 тактовых импульсов. формирователь 12 тактовых импульсов соединенный с коммутатором 6, блоком 7 фиксации минимума, ПНК 8, регистром 9, компаратором 10 и блоком 15 определения класса, в течение цикла работы TQ формирует периодичес.кие тактовые импульсы управления работой счетчика 2 через коммутатор 6 , ПНК 8 (Tq), блока 7 фиксации минимума (Тз) компаратора 1Q (ТД блока 15 определения класса (TS) и импульсы частоты FT, поступающие на регистр 9 фактического угла. Коммутатор 6, связанный с выходом блока 15 определения класса, по сигналу Брак, который появляется на выходе блока 15, когда величина погрешности контролируемого СКВТ превышает допуск, служит для передачи тактовых импульсов Т, на вход счетчика 2 при наличии сигнала Пуск на входе 18 и через схему И 17 на вход регистра 11 заданного угла, второй вход схемы И 17 подключен к выходу блока 7 фиксации минимума. Схема И 17 открывается по второму входу, когда блоком 7 фиксации минимума будет зафиксирован минимум напряжения на синусной обмотке СКВТ 1, т.е. когда ротор СКВТ 1 установится в начальное (нулевое) состояние. Выход схемы И 17 подключен также ко входам сброса ПНК 8 и регистра фактического угла 9,которые устанавливаются в нулевое состояние в начале каждого цикла преобразования Тц тактовымимпульсог«1Т1., Счетчик 2 предназначен для подсчета тактовых импульсов Т и передачи их на вход блока 3 управления шаговым двигателем, который в зависимости от состояния счетчика 2 формирует на своих выходах импульсы переключения через формирователи Ц управляющих сигналов на соответствующих обмотках шагового двигателя 5 так, что с каждым входным импульсом Т1 шаговый двигатель 5 поворачивается на один шаг. При этом на один шаг поворачивается ротор проверяемого СКВТ 1, кинематически связанный с шаговым двигателем 5. После каждого поворота СКВТ 1 на один шаг производится цикл преобразования его выходных напряжений в код фактического угла, сравнение фактического и заданного углов, сравнение их разности с заданной уставкой и выдача сигнала Исправно на табло 16 или сигнала Брак на коммутатор 6.

Блок 7 фиксации минимума связан с выходом СКВТ 1 и предназначен для определения минимального (нулевого) напряжения на синусной обмотке СКВТ1

Преобразователь напряжение - код ПНК)8 связан с выходами СКВТ 1 и служит для преобразования напряжения синусной и косинусной обмоток СКВ 1 в коды синуса и косинуса фактического угла поворота СКВТ Т и преобразование этих кодов в величи ну фактического угла поворота ротора СКВТ в виде временного интерва-. ла (фиг.2, график 25). Выход ПНК 8 подключен ко входу регистра 9 фактического угла, на второй вход которого поступают импульсы частоты f (фиг.2, график 19), которые.в течение временного интервала, пропорционального фактическому углу поворота, записываются в регистр 9 (фиг.2, график 26J .

Регистр 11 заданного угла связан с выходом схемы И 17 и работает в режиме счета тактовых импульсов Т )1осле открытия схемы И 17 сигналом с блока 7 фиксации минимума, т.е. его состояние определяет величину заданного угла от нулевого положения ротора СКВТ 1.

Так как число импульсов Т1, поступающих на входы счетчика .2 и регистра 9фактического угла одинаково, то код в регистре 9 соответствует

углу поворота шагового двигателя, т.е. углу поворота СКВТ.

Компаратор 10, связанный с выходами регистров 9 и 11 служит для сранения кодов, записанных в регистры 9 и 11 в каждом цикле работы . Выход его подключен к блоку 15 определения класса, на который поступает разность фактического и заданного углов поворота ротора СКВТ 1.

Блок 15 определения класса, связанный с выходом блока 1 уставок и выходом формирователя тактовых импульсов, по которому поступают тактовые импульсы управления Т5 (фиг.2, 28), служит для сравнения величины разности фактического и заданного углов с заданным значением этой разности от блока Н уставок. При превышении допуска, заданного на величину разности фактического и заданного углов, блок 15 определения класса, выход которого

связан с коммутатором 6, выдает в .него сигнал Брак.

Второй выход блока 15 определения класса связан с табло 16,- которое предназначено для индикации величины ошибки СКВТ 1, выраженной в угловых единицах.

В случае, если разность углов находится в допуске, блок 15 выдает на табло 1б сигнал Исправно.

Устройство для проверки синусно косинусных вращакщихся трансформаторов работает следующим образом.

Ротор Контролируемого СКВТ 1 в произвольном положении соединяется с шаговым двигателем 5. В начале каждого цикла Тц, работы формирователя 12 тактовых импульсов тактовы импульсы Т1 1ФИГ.2, график 20) поступают на входкоммутатора 6 подаче на вход 18 сигнала Пуск проходят на вход счетчика 2 (фиг.2, график 21). Счетчик считает тактовые импульсы Т1. Каккдый переход счетчика 2 в новое состояние через блок 3 управления шаговым двигателем и формирователь t управляющих сигна:лов приводит к повороту на один шаг шагового двигателя 5 и, следователь но, повороту ротора контролируемого СКВТ 1 тоже на шаг.

В течение цикла работы Тц, до следующего поворота ротора СКВТ 1 на один шаг выполняются следующие преобразования в устройстве: определени разности фактического и заданного

углов поворота СКИ1, сравнение этой величины с величиной уставки и отображение величины ошибки на табло 16 в соответствующие такты ()работы устройства.

При прохождении ротора СКВТ 1 угла поворота 0° или 180° блок 7 фиксации минимума определяет, что напряжение на синусной обмотке СКВТ

Iдостигает минимального (нулевого) уровня, после чего блок 7 выдает

сигнал минимума (фиг.2, график 23) который открывает схему И 17. Следующий тактовый импульс Т1 через схему И 17 проходит как на вход счетчика 2, так и на вход регистра

IIзаданного угла. В регистре 11 начинается отсчет заданного угла от нулевого положения СКВТ 1. Этот же импульс устанавливает ПНК 8 и регистр 9фактического угла в нулевое состояние (фиг.2, график 24).

В течение времени такта Т2 (фиг,2, график 22) в ПНК 8 производится преобразование переменных напряжений с синусной и косинусной обмоток СКВТ 1 в коды, а в течение такта ТЗ коды синуса и косинуса угла поворота СКВТ 1 преобразуются в код угла. Временной интервал, пропорциональный коду угла поворота СКВТ 1, с ПНК 8 поступает на вход регистра 9 на второй вход которого поступает частота Р-г(фиГо2, график 19). В регистре Э-происходит заполнение временного интервала, пропорционального фактическому углу, частотой Fy. Таким образом, в регистр 9 записывается код фактического угла поворота СКВТ 1.

По тактовому импульсу Т4 (фиг.2, график 27) в компараторе 10 производится сравнение кодов в регистрах 9 и 11 заданного угла и фактического угла и результат сравнения (разность углов) передается в блок 15 определения класса.

По тактовому импульсу Т5 (фиг.2, график 28) в блоке 15 происходит сравнение разности фактического и заданного углов с величиной уставок, поступающей с блока 14 уставок, определение погрешности контролируемого СКВТ 1 и индикация величины ошибки на табло 1б.

При превышении разности углов /«аксимальной из уставок блок 15 вырабатывает сигнал Брак (фиг,2, график 29), который закрывает комиутатор 6 и дальнейшее вращение контролируемого СКВТ 1 .прекращается. После проверки СКВТ в пределах Збб° снимается сигнал Пуск, шаговый дайдвигатель 5 останавливается.

Предлагаемое устройство по сравнению с известным имеет более простую схему с одним приводом и за счет этого более высокую надежность, а также не требует предварительной проверки и настройки, что ускоряет время проверки и повышает эксплуатационные характеристики. Кроме того, предлагаемое устройство не требует выставки начальных значений контролируемого СКВТ.

Формула изобретения

Устройство для проверки синусно-косинусных вращающихся трансформаторов, содержащее преобразователь напряжение - код, блок фиксации минимума, последовательно соединенные счетчик, шаговый двигатель

;с кинематической передачей и его блок управления, формирователь управ,ляющих сигналов, блок определения класса, соединенный первым входом

I с блоком уставок, а выходом - со световым табло, последовательно соединенные задающий генератор и формирователь тактовых импульсов, выходы которого подключены к преобразователю напряжение-код, блоку фиксации минимума и блоку определения класса,отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения его надежности, в него введены коммутатор, выход которого соединен с входом счетчика, регистры фактического и заданного углов, компаратор и схема И, первый и второй входы регистра фактического угла соединены с формирователем тактовых импульсов и преобразователем напряжение - код, входы схемы И подключены к выходам коммутатора

и блока фиксации минимума, а выход--, к входу регистра заданного угла и к третьим входам .преобразователя напряжение - код и регистра фактического угла, первые входы коммутатора и компаратора срединень) с выходами формирователя тактовых импульсов, выходы обоих регистров подключены к второму и третьему входам компаратора,, выход компаратора подключен к третьему входу блока определения класса, второй выход которого связан с вторым входом коммутатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № it32i2it, кл. G 01 R 27/02, 1971. 2, Авторское свидетельство СССР № it104i 3, кл, G 08 С 25/0t|, 1972.