В п т б

0 П И С А Н И Е 395781ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ СОЮЗ СОВР 3 сиц Ф Социалистицескю Республии. Кл. С 01 р 7/00СЬ 01 р 110 О аявлено ОЗ,Х 1.1970 ( 1611023/18-2 с присоединением заявки ЛЪ асударственныи комитетСавета Министрав СССРпа делам иаааретенийи аткрытий ПриоритетОпубликовано 28.Ч 111.1973. Бюллетень М 35Дата опубликования описания 29.1.1974 УДК 681.325 Авторыизобретения, И, Вайсберг, А. Ю. Дворниченко и В. А, Песков аявитель ОБРАЗОВАТЕЛЬ СКОРОСТИ ВРАЩЕН АЛА Изобретение относится к автоматике и может быть применено в системах автоматического управления (САУ).Известны, так называемые, тахогснераторы-преобразователи скорости вращения вала, э.д.с. которых линейно зависит от числа оборотов якоря в единицу времени.В высокоточных системах автоматического управления наиболее часто применяются асинхронные тахогенераторы.Обмотка возбуждения тахогенератора питается от сети переменного тока, а в выходной обмотке наводится э.д.с. переменного тока, имеющая частоту сетки и амплитуду, пропорциональные величине скорости. При изменении направления вращения фаза выходного напряжения меняется на обратную,Однако известные устройства характеризуются большим остаточным напряжением, которое индуцируется в генераторной обмотке при неподвижном роторе (25 - 30 мв), вызывающим необходимость применения специальных устройств подавления остаточного напряжения; наличием квадратурных и высших гармоник; несимметричностью выходной характеристики, увеличивающей ошибку системы при реверсе; наличием скоростных, температурных и нагрузочных ошибок; большим весом; низким к,п.д.; высокой стоимостью; низкой надежностью,В предлагаемом устройстве для повышенияточности преобразования скорости вращения вала и расширения функциональных возможностей устройства в него введены демодулятор знака управляющего напряжения, нуль- индикатор, инверторы, заторможенныс блокинг-генераторы, инвертор тактовых импульсов, модулятор длительности импульсов ц диоды, причем вход демодулятора знака уц равляющего напряжения подключен к выходуусилителя, а выход демодулятора знака подключен к входу нуль-индикатора, выход которого соединен со входами первого и второго заторможенных блокинг-генераторов ц черсз 15 параллельно соединенные цепи, одна цз которых образована первым диодом, а другая - последовательно соедиценнь мц вторым диодом и первым инвертором, подключен к Входу второго инвсртора, к выходу которого 20 подключен третий заторможенный блокццггенератор, первый выход которого сосдипсц с выходом первого блокцнг-генсратора ц через третий и четвертый диоды - к первому ц второму положительным входам модулятора 25 длительности импульсов, а второй выходтретьего заторможенного блокцнг-генсратора соединен с выходом второго заторможенного блокинг-гецератора и через пятый ц шестой диоды - с третьим и четвертым отрццатель ными входами модулятора длительности им 395781пульсов, к первому положительному и третьему отрицательному входам модулятора длительности импульсов через седьмой и восьмой диоды подключены соответствующие выходы генератора тактовых импульсов, а ко второму положительному и четвертому отрицательному входам модулятора длительности через девятый и десятый диоды подключены соответствующие выходы формирователя импульсов.В результате такого выполнения устрой. ства появилась возможность получить выходное напряжение в виде импульсов заданной частоты, длительность которых обратна прогорциональна скорости вращения вала, а полярность изменяется в зависимости от направления вращения вала. Отсутствие остаточных и квадратурных напряжений при неподвижном роторе расширяет область применения предлагаемого преобразователя в высокоточных САУ. Предлагаемый преобразователь позволяет получить необходимый диапазон линейной зоны в виде длительности импульсов и высокую нагрузочную способность. Импульсный режим работы устройства обеспечивает высокую точность преобразования сксрасти в длительность импульсов, высокую надежность и малое потребление энергии.На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого преобразователя скорости вращения вала; на фиг, 2 - электрическая схема модулятора длительности импульсов; на фиг. 3 - электрическая схема заторможенного блокинг-генератора; на фиг, 4, 5 - общий вид импульсного датчика положения вала.Преобразователь скорости вращения вала содержит усилитель 1 управляющего напряжения, двигатель 2, импульсный датчик 3 положения вала, формирователь импульсов 4, демодулятор 5 знака управляющего напряжения, нуль-индикатор 6, инверторы 7 и 8, заторможенные блокинг-генераторы 9, 10 и 11, диоды 12 - 21, генератор 22 тактовых импульсов, модулятор 23 длительности импульсов.К входу блокинг-генератора 9 подключен выход инвертора 8, с входом последнего соединены две параллельные цепи, одна из которых образована диодом 12, а другая - последовательно соединенными диодом 13 и инвертором 7. К точке их соединения подключены входы блокинг-генераторов 10 и 11 и выход нуль-индикатора 6, вход которого через демодулятор 5 подсоединен к выходу усилителя 1. Выходы блокинг-генераторов 9, 10 и 11, генератора 22 и формирователя импульсов 4 через диоды 14 - 21 подсоединены к соответствующим входам модулятора 23.В исходном состоянии, когда отсутствуег управляющее напряжсние (0 упраи.п), ротар двигателя 2 неподвижен, инвертор 8 закрыт и на вход блокинг-генератора 9 поступает потенциал, обеспечивающий его включение,Блокинг-генератор 9 генерирует высоко 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 частотные импульсы напряжения, которые выпрямляются (см. рис. 3) и подаются на входы модулятора 23 через диоды 15, 16, 19 и 20. Блокинг-генераторы 10 и 11 при этом выключены.Модулятор 23 состоит из двух триггеров (см. фиг. 2). Коллекторы транзисторов различной проводимости одноименных плеч триггеров соединены между собой и имеют общие коллекторные сопротивления.Напряжение с выходных обмоток блокинггенератора 9 поступает через диоды 15, 16, 19 и 20 на входы модулятора и закрывает все четыре транзистора модулятора 23. При этом выходное его напряжение равно нулина (выл=0)Преобразователь скорости вращения вала работает следующим образом.При подаче на вход усилителя 1 переменного управляющего напряжения двигатель приводится в движение. Скорость вращения ротора двигателя прямо пропорциональна амплитуде управляющего напряжения, а направление вращения зависит от его фазы.Выходное напряжение усилителя 1 демодулируется и на вход нуль-индикатора 6 поступает постоянчое напряжение, пропорциональное амплитуде управляащего напряжения, а полярность его определяется фазой управляющего напряжения.Таким образом, при поступлении на вход усилителя 1 управляющего напряжения нуль- индикатор 6 срабатывает, при этом на выходе нуль-индикатора устанавливается положительный потенциал, который поступает через диод 12 на вход инвертора 8, Последний выключает блокинг-генератор 9. Положительный потенциал с выхода нуль-индикатора 6 поступает также на входы заторможенных блокинг-генераторов 10 и 11. Блокинг-генератор 11 выполнен на транзисторе п - р - и-типа проводимости и включается положительным потенциалом, а блокинг-генератор 10 выполнен на транзисторе р - л. - р-типа проводимости и включается отрицательным потенциалом. Таким образом, при поступлении положительного потенциала блокинг-генератор 11 включается и на соответствующий вход модулятора 23 через диоды 19 и 20 поступает напряжение, которое запирает аба транзистора и - р - и-типа проводимостями. Каждым импульсом, поступившим с генератора 22, триггер модулятора 23 длительности импульсов, выполненный на транзисторах р - и - р-типа проводимости, устанавливается в положение 1, а импульсом, поступившим с формирователя 4, - в положение О. Длительность импульсов на выходе модулятора длительности прямо пропорциональна скорости вращения вала.При изменении фазы входного управляющего напряжения на 180 на выходе нуль- индикатора 6 устанавливается отрицательный потенциал, который выключает блокинг-генераторы 9 и 11 и включает блокинг-генератор10. При этом вал двигателя изменяет направление вращения, а импульсы на выходе преобразователя скорости вращсния вала - свою полярность.Предлагаемое устройство может быть использовано как преобразователь ускорения, что расширяет его возможности.Предмет изобретенияПреобразователь скорости вращения вала и длительность импульсов заданной частоты и полярности, соответствующей направлению вращения вала, содержащий усилитель у правляющего напряжения, соединенный с обмоткой управления двигателя, импульсный датчик положения вала, установленный на валу двигатсля, формирователь импульсов, соединенный с выходом импульсного датчика положения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования скорости вращения вала и расширения функциональных возможностей устройства, в него введены демодулятор знака управляющего напряжения, нуль-индикатор, инвсрторы, заторможенныс блокинг-генераторы, инвсртор тактовых импульсов, модулятор длительности импульсов и диоды, причем, вход демодулятора знака управляющего напряжения подключен к выходу усилителя, а выход дсмодулятора знака подключен к входу нуль-индикатора, выход которого соединен со входами первого и второго заторможенных блокинггенераторов и через параллельно соединенные 5 цепи, одна из которых образована первымдиодом, а другая - последовательно соединеннымп вторым диодом и первым пнвертором, подключен к входу второго инвертора, к выходу которого подключен третий затор можснный блокпнг-генератор, первый выходкоторого соединен с выходом первого блокинг-гснсратора и через третий и чегвертый диоды - к псрвому и второму положительным входам модулятора длительности им пульсов, а второй выход третьего заторможенного блокинг-генератора соединен с выходом второго заторможенного блокинг-генератора и через пятый и шестой диоды - с третьим и четвертым отрицательными входа О ми модулятора длительности импульсов, кпервому положительному и третьему отрицательному входам модулятора длительности импульсов через седьмой и восьмой диоды подкгночсны соответствующие выходы генера тора тактовых импульсов, а ко второму положительному и .ствсртому отрицательному входам модулятора длительности через девятый и десятый диоды подключены соответствующие выходы формирователя импульсов.Составитель М. Черенковактор Т, Иванова Техред Е, Борисова Корректор Л. Царькова ПодписноСР каз 50/8ЦНИИ Типография, пр. Сапунова Изд.16 Государственного ком по делам изобрет Москва, Ж, Рау