Преобразователь скорости вращения вала

1,ФАНИЕ ИЗОБРЕТЕ СВИДЕТЕПЬС ВТОРСН 14(22 ) (46 ) (72 ) ут авиационно (53) (56) мощи2 рома шины мало авалишина ические микустройств. ьство СССб, 1976,)Ф 60 (про ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ 3250908/18-1023.02.8107.07.83. Бюл. Р 2О.А.ПавловЛенинградский инсто приборостроения.531,77(088.8 )1, Электрические мсти, Под ред. Д.А,963, с. 407-422,Хрущев В,В. Электшины автоматических976, с. 179-201.Авторское свидетел447, кл. С 01 Р 3/отип ) . 54 ) (57 ) 1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СКОРОСТИРАЩЕНИЯ ВАЛА, содержащий асинхроный тахогенератор с дополнительнойзмерительной обмоткой, соосной сбмоткой возбуждения, и блок отнощения двух напряжений, первый входкоторого подключен к генераторнойобмотке тахогенератора, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с цельюупрощения преобразователя и повышения надежности, в него введено реак-тивное сопротивление, включенноепоследовательно с обмоткой возбуждения, а дополнительная измерительнаяобмотка подключена к общей точкереактивного сопротивления и обмоткивозбуждения и к второму входу блокаотношения двух напряжений.2. Преобразователь по п. 1,о т л и ч а ю щ и й с я тем, чтореактивное сопротивление выполненов виде двухобмоточного дросселя,первичная обмотка которого включенапоследовательно согласно с обмоткойвозбуждения, а вторичная - последовательно встречно с дополнительнойизмерительной обмоткой,Изобретение относится к техникеконтроля и регулирования и можетбыть использовано для измерения скорости вращения различного рода валови механизмов,Известны асинхронные тахогенераторы, в которых для стабилизациипродольного магнитного потока ис."пользуется дополнительная обмотка иусилитель 1и 2,)Наиболее близким по технической 10сущности и достигаемому результатуявляется преобразователь скорости,содержащий асинхронный тахогенератор, дополнительную измерительнуюобмотку, соосную с обмоткой возбуждения, усилитель и блок Отношениядвух напряжеттск 3 ).Примененис усилителя для стабилизации магнитного потока асинхронноготахогенератора усложняет преобразователь скорос:ти движения валс, воз -никает необходимость в дополнительном источнике напряжения постоянноготока или в дополнитегтьпом преобразователе напряжения переменного токав постоянный, что снижает надеяностьработь преобразователя скорости, Нагрузкой усилителя служит обмотка возбуждения,асинхронного тахогенератора,значительная индуктивность которойухудшает работу усилителя в переходных режимах.Цель изобретения - упрощение преобразователя скорости вращения валаи повышение его надежности.Поставленная цель достигается 35тем, что в преобразователь скоростивращения нала, содержащий асинхронный тахогенератор с дополнительнойизмерительной обмоткой, соосной собмоткой возбуядения, блок отношения 40двух апряжений, первый вход которого гОдслюне к генеральной обмоткетахогенератора, введено реактивноесопротивление, включенное последовательно с обмоткой возбуждения, а 45дополнительная измерительная обмоткаподключена к общей точке реактивногосопротивления и обмотки возбужденияи к второму входу блока отношениядвух напряжений.50Для обеспечения гальваническойразвязки реактивное сопротивлениевыполнено в виде днухобмоточногодрос."селя, первичная обмотка которого включена последовательно согласно: обмоткой возбукдения, а вторичнаяпоследователъно встречно с дополнительной измерительной Обмоткой.Отношение формируемых асинхронным тахогенератором напряженийцг/ Оо-(ъ)становится линейной функцией скорости вращения вала где сс- частота вращения ротора,Г - частота напряжения возбуждения;и Х - активное и индуктивноесопротивление ротора асинхронноготахогенератора;сс- относительная скорость2 ГКвращения вала;г= +- - относительное сопротивление ротора асинхронного тахогенератора.В структурной схеме преобразователя скорости вращения вала исключается усилитель и вводится реактивное сопротивление, Надежность работыреактивных согтротивлений значительновыше, чем надежность усилителей,Отпадает необходимость в источникепо стоян ного т 01 а для работы усиивтелкой,На фиг. 1 изображен предлагаемыйпреобразователь скорости вращениявала на фиг, 2 - схема включениядросселя.Преобразователь содержит асинхронный тахогенератор 1, ротор 2 асинхронного тахогенератора, генераторнаяОбмотка 3 асинхронного тахогенератора, обмотка 4 возбуждения асинхронного тахогенератора, дополнительная измерительная обмотка 5 асинхронного тахогенератора, блок б отно 1:ениядвух напряжений О,-/ Од = Г (Й,)(где Ы, -скорость вращения вала, Ог и 3, -напряжение генераторной обмотки 3и дополнительной измерительной обмотки 5 ), реактивное сопротивление 7,первичная обмотка 8 дросселя, вторичная обмотка 9"дросселя,Блок б отношения двух напряженийв аналоговую или кодовую величинуможет быть выполнен, в виде следящего злектропривода или в виде преобразователя отношения двух напряженийпеременного тока в кодовую величину.Один вход блока б соединен с генераторной обмоткой 3, а другой - непосредственно с выходом дополнительнойизмерительной обмотки 5 асинхронного тахогенератора 1, которая подключена к реактивному сопротивлению 7,включенному последовательно с обмоткой 4 возбуждения асинхронного тахогенератора 1. Ротор 2 асинхронноготахогенератора 1 соединен с валом,скорость вращения которого преобразуется в кодовую или аналоговую величину.Величина реактивного сопротивлениг 7 выбирается иэ условия+где Хс - реактивное сопротивление 7,Хэ и Х, - индуктивные сопротивленияобмотки 4 возбуждения асинхронноготахогенератора 1, соответствующиепроводимости рассеяния и рабочеговоздушного зазора Реактивное сопроПри подключении обмотки 4 возбуждения асинхронного тахогенератора 1к источнику переменного тока и вращенияротора 2 со скоростью на генераторнойобмотке 3 генерируется напряжение.5 ,тивление 7 может быть выполнено в..виде конденсатора или дросселя, приэтом на первом случае обмотки 4 и 5включены согласно, а во втором -встречно друг другу. ЧОО:2(г+Я 1+(+ (г.+)х +)х +)Д+ (г,+х - )х )Ма с дополнительной измерительной ,ления 7 снимается опорное напряобмотки 5 и реактивного сопротив- жение.10(г+) )+) ( хз( + + О(г+Д)+(гф(г +ух +)ха+)Д+(ф" +)х -1 х )Ч 1где г= , х,= - М-, гх В ЕгОР х, Г . х 15ОВхгде Е - ЭДС генераторной обмотки 3,ха= . - относительные величиныаОв - напряжение обмотки 4 вобужсопротивлений, В. - сопротивление,дения асинхронного тахогенератора 1.меди обмотки 4 возбуждения асинхронного тахогенератора 1,разуется в аналоговую или кодовуювеличину блоком б.При х = 1 + х имеем8-1Чувс вительность предл гаемого(,) Пг Ппреобразователя скорости вращения кЧ, г+) внешним воздействиям, например кизменению температуры окружаемойЭти уравнения получаются из решесреды, зависит от точности выполнения уравнений ЭПС асинхронного тахоге- ния равенства реактивных сопротивленийнератора, показанных в (2 ), когда входное сопротивление блока бдостаточно хо= 1 + хэЕ30 Для снижения чувствительностиПоскольку генераторное напряжение преобразователя скорости вращения кО и опорное Опропорциональны пото- внешним воздействиям реактивное сопку воздушного зазора обмотки возбуж- . ротивление выполнено в виде двухобдения 4 асинхронного тахогенератора моточного дросселя,1, то оба имеют, одинаковую зависи- З 5 Первичная обмотка 8 дросселямость от квадрата скорости вращения (фиг. 2) включенапоследовательно сог(в знаменателе ), исчезающую в отно- ласно собмоткой 4 возбуждения, а втошении этих напряжений Г ( с) = Й/0. ричная обмотка 9 в последователь согОпорное напряжение Сс, имеет допол- ласно с дополнительной измерительнойнительную зависимость от квадрата обмоткой асинхронного тахогенератора 1скорости вращения через потоки рас- При этом магнитопроводы дросселя и40сеяния обмотки 4 возбуждения асинхрон- асинхронного тахогенератора имеютного тахогенератора 1 (числитель), одинаковую чувствительность к внешустраняемую введением дополнительно- ним воздействиям, например одинакого реактивного сопротивления вые значения температурных коэффихо= 1+ хз последовательно с обмот циентов магнитной проводимости, чтокой возбуждения, к которому подклю- достигается использованием одного ичается дополнительная измерительная того же магнитомягкого материала вобмотка 5 В результате вырабатыва- дросселе и асинхронном тахогенераемое асинхронным тахогенераторомотношение напряжений 50 душного зазора дросселя.ОПредлагаемый преобразователь скорости вращения вала отличается наОдежностью работы, сохраняя высокуюполучается строго линейной функцией . точность функционального преобразо-скорости вращения ротора 2 асинхрон вания скорости вращения вала вного тахогенератора, совпадающей с отношение двух напряжений и низкуювырабатываемым отношением напряжений чувствительность к внешним воздейвыбранного прототипа ствиям.1027620 ставитель Е:. Швецхред Л.пекарь едактор С. Юс Корректор А. П одпи сное Закаэ 4730/4 ираж 8 ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам иэобретений и открытий1 3035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 45 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,