Устройство для измерения скорости вращения

(51 И С 01 Р 3/46 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ СССР ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Ворошиловградский филиал Института "Гипроуглеавтоматизация" (53) 621.3(088.8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР В 531081, кл. С 01 Р 3/46, 1976.2, Авторское свидетельство СССР В 481835, кл. С 01 Р 3/06, 1975. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ,. содержащее генератор трехфазного тока нуль-орган, на вход которого подключены первая и вторая фазы генератора, дифференциатор, ключи, конденсаторы, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения и повьппения точности измерения малых скоростей вращения, внего введено устройство выделенияполярности, а выходы фаз генераторачерез одинаковые по величине резисторы соединены в общую точку, выходнуль-органа через дифференциаторподключен к входу устройства выделенияполярности, при этом выходы сигнала положительной полярности и сигналаотрицательной полярности его соединены соответственно с первыми (управляющими) входами ключей, вторые входыкоторых подсоединены к третьей фазегенератора, а выходы ключей подсоединены к конденсаторам, которые соединены между собой последовательно,причем средняя точка конденсаторовсоединена с общей точкой соединениярезисторов, н с общей входной клеммой нуль-органа.Устройство относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля величины и направдения скорости вращения различныхприводов, а также в системах автоматического регулирования скоростидвижения управляемых объектов, например, для автоматического вождениярудничных аккумуляторных электровозов.Известны устройства для измеренияскорости вращения, содержащие генераторы трехфазного тока, выпрямители,логические схемы управления, реверсоры 1 .15Однако эти устройства имеют малуюточность измерения малых скоростейвращения.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является устройство, содержащее генератор трехфазного тока, нуль-органы, дифференциаторы, ключи, конденсаторы, выпрямительные элементы 2,Недостатком устройства является,его сложность и большая погрешностьпри измерении малых скоростей вращения, за счет использования выпрямительных элементов.Целью изобретения является упрощение и повышение точности малых ско- .ростей вращения.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для измеренияскорости вращения введено устройство З 5выделения полярности, а выходы фазгенератора через одинаковые по величине резисторы соединены в общуюточку, выход нуль-органа через дифференциатор подключен к входу устройства выделения полярности, при этомвыходы сигнала положительной полярности и сигнала отрицательной полярности его соединены соответственнос первыми (управляющими) входами клю чей, вторые входы которых подсоединены к третьей фазе генератора, авыходы ключей подсоединены к конденсаторам, которые соединены между собой последовательно, причем средняя 50точка конденсаторов соединена с общейточкой соединения резисторов и с общей входной клеммой нуль-органа.На фиг.1 представлена электрическаясхема устройства; на фиг.2 - диаграм мы состояний различных элементовустройства: а) мгновенные фазные напряжения на нагрузочных резисторах,б) напряжение на выходе нуль-органа, в) напряжение ыа выходе дифференциатора, г) выходное напряжениеустройства.Устройство для измерения скоростивращения содержит генератор 1 трехфазного тока, нагруженный на резисторы 2-4, соединенные в звезду.Вход нуль-органа 5 соединен с первой и второй фазой генератора,Выход нуль-органа 5 через дифференциатор 6 соединен с устройством7 определения полярности, выходы которого соединены с управляющимивходами ключей 8 и 9. Выходы ключейсоединены с последовательно включенными конденсаторами 10 и 11, а входыс третьей фазой генератора 1. Средняя точка конденсаторов 10 и 11 соединена с общей точкой соединениярезисторов 2-4 и с общей входнойклеммой нуль-органа 5,Устройство работает следующим образом,При правом вращении ротора генератора чередование фазных напряженийна нагрузке представляется как Б -1 ч4 ВБ или АВС, а при левом вращенииБ-Ц - Б или АВС (фиг,2 а), Таким образом, на входы нуль-органа поступают постоянно два фазных напряжения,одно из которых (на резисторе 3)при правом вращении отстает от другого (на резисторе 2) по фазе на 120а при левом вращении отстает по фазеосот него на 240Напряжение, замеряемое на резисторе 4 (напряжение третьей фазы) иотстающее по фазе от напряжения нарезисторе 2 при правом вращении нао240 и при левом - на 120 , подлежитфиксации, как информация о скоростивращения трехфазного генератора, Приразности мгновенных значений фазныхнапряжений на входе нуль-органа больше нуля, т.е. (Ц, -БВ) ) О, с его выхода снимается положительный сигнал,а при разности (П-Б )с 0 - с выходаснимается отрицательный сигнал, Приразности двух.фазных напряженийЖ-У ) " 0 (на фиг.2 а точка а-а приправом вращении и точки в-в при ле/вом вращении) происходит переброснуль-органа из одного устойчивогосостояния в другое. На фиг.2 б представлена диаграмма выходного напряжения с нуль-органа при правом вращении3 1168 (пунктирные линии) ротора генератора.Выходное напряжение с нуль-органа 5 поступает на вход дифференциатора б, в котором напряжение прямоугольной формы преобразуется в импульсы поло жительной и отрицательной полярности (фиг,2 в). Выход дифференциатора через устройство выделения полярности 7 соединен с первыми управляющими входами ключей 8 и 9. Таким образом, на управляющий вход одного ключа 8 поступают положительные импульсы, а на управляющий вход другого ключа 9 - отрицательные импульсы;15Импульсы управления поступают на ключи в тот момент, когда в третьей фазе нагрузки (фазе С) напряжение достигает своего амплитудного значения. Следовательно, в течение каждо го периода ключи поочередно подключа" ют к фазному напряжению запоминающие конденсаторы 10 и 1. Заряд (или разряд) конденсаторов происходит импульсно до амплитудного значения 2 генерируемого напряжения, пропорционального скорости вращения. При этом на выходе устройства (на нагрузке Кн) выделяется удвоенное значение амплитуды генерируемого напряжения. . 30 Поскольку правое и левое вращениехарактеризуется различнымчередованием фазных напряжений нагрузки, топри сигналах управления одной полярности на конденсаторах О и 11 в зависимости от направления вращения будут фиксироваться напряжения разнойполярности. Так, например, при правом вращении при отрицательном импульсе управления (точки а) фиксируются амплитудные значения отрицательных полуволн напряжения, а при левомвращении (точки в) фиксируются ам"плитуды напряжений положительныхполуволн. Следовательно, напряжениес выхода устройства при изменениивращения с правого на левое, и наоборот, меняет свою полярность,. т.е,дает информацию о направлении вращения,Таким образом, предлагаемое устройство, выполняя функцию измерения величины и направленности скорости вращения, имеет по сравнению с известным устройством существенно меньшие потери полезного сигнала, в резУльтате чего существенно повышается точность измерения малых скоростей вращения.168864 Составитель А.Трегубоедактор Ан,Шандор . Техред О.Ващишина ектор С.Черни аказ 4609/38ВНИИПИ Тираж 897 ПодписнГосударственного комитета СССРелам изобретений и открытийсква, Ж, Раушская наб д, 4/5 13035) атент", г У Проектная, 4 од,ил