Устройство для измерения скорости вращения асинхронного электродвигателя

он 6489 О 9 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сеюз Соеетскмк Сфциалнсткческнх Республик(51 601 Р 34 Государственный комит СССР по делам изобретений и открытий(53 531.7 (088. убликовано 25.0279. Бюллетеньта опубликования описания 25027 Авторизобретен аллиников Ю Научно-исследовательский и проектный институткомплексной автоматизации неФтяной и химическойпромышленности Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ВРАпЕНИЯ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ 15 Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в системах контроля и управления вентильным электроприводом для измерения скорости вращения асинхронного электродвигателя с представлением результата в цифровой форме.Известны цифровые измерители скорости вращения, использующие датчики скорости, сопрягаемые с валом электродвигателя 1.Поскольку большинство электродвига телей имеют один выходной вал, сопрягаемый с машиной, установка датчика скорости усложняет кинематику системыИзвестно цифровое устройство для измерения скорости вращения асинхронного электродвигателя, имеющего статорную и роторную обмотки, использую-щее информацию о частоте тока статорной и роторной обмоток для получения сигнала, пропорционального скорости вращения электродвигателяУстройство содержит два формирователя импуль 25 сов, подключенные к Фазным обмоткам статора и ротора электродвигателя,генератор опорной частоты, подключенный ко входу неуправляемого делителя частоты, вычитающий счетчик и схему Формирования временного интервала, соединенную с управляющим входом вентиля, подключенного ко входу счетчикарезультата 21,При измерении скорости вращениятаким устройством для обеспечениядостаточной точности приходится использовать большой величины временной интервал измерения, что значительно уменьшает быстродействие.Целью изобретения является повышение быстродействия без снижения точности измерения.Это достигается тем, что предложенное устройство введены два последовательно соединенных управляемыхделителя частоты, каждый из которыхсостоит из управляющего счетчика,запоминающего регистра и вычитающего счетчика, связанных между собойсхемами переноса кода. Причем входвычитающего счетчика первого делителя подключен к выходу генератораопорной частоты, а входы управляющихсчетчиков - к выходу неуправляемогоделителя частоты. Устройство содержит также два блока управления, входы которых соединены с выходами формирователей импульсов и управляемыхделителей частоты, а выходы - с управляющими входами этих делителей, вентиль, включенный между неуправляемымделителем частоты и входом вычитающего счетчика и соединенный по управляющему входу со вторым блоком управления, схему переноса кода, включенную между выходами запоминающего ррегистра первого управляемого делителя частоты и входами записи кода вы-читающего счетчика. Управляющий входэтой схемы соединен со вторым блокомуправления. Второй неуправляемый делитель частоты включен между выходами второго управляемого делителя частоты и входом вентиля, установленногона входе счетчика результата. Причемвыход вычитающего счетчика соединен 15с третьим входом второго блока управления и со входом схемы формированиявременного интервала, второй вход которой подключен к выходу второго формирователя импульсов.Структурная схема предложенногоустройства показана на чертеже.Устройство содержит формирователиимпульсов 1 и 2, подключенные соответственно к фазным обмоткам статораи ротора асинхронного электродвига- фтеля, генератор опорной частоты 3,соединенный с неуправляемым делителем частоты 4, два последовательновключенных управляемых делителя частоты 5 и 6 с блоками управления 7 и ЗО8, вычитающий счетчик 9, соединенныйс выходом делителя частоты 4 черезвентиль 10 и с. первым входом схемыформирования временного интервала 11,второй вход которой подключен к выхо ду формирователя импульсов 2, Первыйвыход схемы формирования временногоинтервала соединен с управляющим входом вентиля 12,включенного между выходом второго неуправляемого делителячастоты 13,соединенного с выходомуправляемого делителя б,и информационным входом счетчика результата 14.Второй выход схемы 11 подключен к входусброса счетчика результата. Блок управления 7 соединен с выходами формирователя импульсов 1,управляемого делителя частоты 5 и неуправляемого делителя 4,а блок 8 - с выходами формирователя 2 и управляемого делителя 6,Каждый управляемый делитель частоты 50состоит из управляющего счетчика 15,подключенного к выходу неуправляемогоделителя 4,запоминающего регистра 16и вычитающего счетчика 17,соединенныхсхемами переноса кода 18 и 19. Выходы запоминающего регистра 16 первогоуправляемого делителя 5 соединены свходами записи кода счетчика 9 черезсхему переноса кода 20.Устройство работает следующимобразом,Формирователи импульсов 1 и 2 вы.полнены так, что при переходе отрицательной и положительной полуволнынапряжения каждой фазы обмоток статора и ротора через нулевой уровень 65 в них формируется импульс. За каждый период колебаний трехфазного напряжения навыходе формирователей образуется по шесть импульсов. Поэтому на выходе формирователя 1 образуется последовательность импульсов частотой Й 1 в . 61. , а на выходе формирователя 2 - последовательность импульсов частотой й 2 -6 й . Тогда можнорзаписатьр 1 210где и - скорость вращения двигателя, об/мин;Р - число пар полюсов двигателя.Импульсы высокой опорной частоты Ер с выхода генератора 3 поступают на сигнальный вход управляемого делителя частоты 5, где они делятся на переменный коэффициент деления, задаваемый кодом, записанным в регистре 16. Импульсы опорной частоты йр поступают также на вход неуправляемого делителя частоты 4 с постоян,ным коэффициентом деления К, на выхо 1 де которого образуется последовательность импульсов частотойр Й.0 КИмпульсы частоты Рр поступают на счетные входы. управляющих счетчиков,15, в которых они суммируются на временных интервалах, равных соответственно периодам Т: у, и Т = 1. следования частот й 1 и Е 2 с формирователей 1 и 2. Эти интервалы формируются подачей сигналов с блоков управления 7 и 8 на входы обнуления. счетчиков 15 в моменты прихода на блоки управления 7 и 8 импульсов частот Г 1 и Й .За время суммирования в счет 2чиках 15 образуются числаИ,= - Т 1 и ИТ: -- Т,то Едпропорциональные периодам частотЙ 1 и Е 2Перед каждым обнулением счетчиков 15 коды чисел Мт и Ит переносятся через схемы 18 в предварительно обнуленные регистры памяти 16.Эти коды являются коэффициентами деления соответствующих делителей. Каждым импульсом с выхода вычитающегосчетчика 17, поступающим на блокуправления 7 или 8, в последнемвырабатывается сигнал, открывающийсхему 19, через которую в счетчик17 из регистра 16 записывается текущеезначение коэффициента деления. Послесписания импульсами частоты Е из выОчитающего счетчика 17 записанного внего числа, на его выходе появляетсясигнал, повторяющий процесс деления.На выходе управляемого делителя 5образуется последовательность импульсов частотойР -- = КГЙот,648909 9 и вторым будет равноТ 7: Т 1 (слеоткрывается ь Т). За это ьтата образуетК-- йР 1 7 15 Формула изобретения можно записать Р -- й10Э Р 1 7 ф Импульсы этой частоты поступают на сигнальный вход управляемого делителя 6, где они делятся на коэффициент ИТ . На выходе делителя б образуется последовательность импульсов часто- той Г К5Р Г ,ГИт й,12Импульсы частоты Р делятся в неуправляемом делителе 13 на коэффициент Р, и на выходе делителя 13 образует- о ся последовательность импульсов часто- той Если выбрать коэффициент пропорциональности КА= - : 10о где 1 = 1, п.Импульсы частотой Р 0 суммируются в результирующем счетчике 14 во временном интервале, на который открывается вентиль 12, Этот интервал формируется схемой 11, в качестве которой может быть использован триггер с раздельными входами. Каждым импульсом меньшей частоты й триггер устанавливается в положение, при котором вентиль 12 закрывается, а счетчик результата 14 обнуляется.Одновременно по каждому импульсу 35 частоты й в блоке управления 8 формируются сигналы управления, которые последовательно закрывают вентиль 10, обнуляют счетчик 9, переносят код числа И,из регистра 16 в счетчик 9 40 и открывают вентиль 10.Импульсы частотой Г начинают списывать находящееся в вычитающем счетчике число И . После списывания чис 1ла иэ счетчика на его выходе форми руется импульс Время с момента запуска счетчика 9 до появления на его выходе импульса обнуления равноИт Го, Тр - 1 50 т,е, периоду частоты Г 1 , Импульс с выхода счетчика 9 поступает на вход блока управления 8 и триггера 11. По этому сигналу в блоке 8 формируется сигнал управления, закрывающий вентиль 10 и обнуляющий счетчик 9.Импульсом с выхода счетчика 9 три 1- гер 11 перебрасывается в положение, при котором открывается вентиль 12.следующим импульсом частотой Г триг2 гер 11 закрывает вентиль 12. Поскольку счетчик 9 был запущен первым импульсом частотой Г 7 и на его выходе сформировался импульс через время Т 1 после запуска, время между импульсом с выхода счетчика импульсом частоты Г разности периодов 1 Т довательно вентиль 12 триггером 11 на время время в счетчике резул ся число 143 ых - РЭЬ Т = 10 11 равное при 1 : 1 скорости вращения электродвигателя (об/мин) . Увеличивая коэффициент А можно повысить точность измерения и получить отсчет в единицах скорости, кратных десяти,Устройство для измерения скоростивращения асинхронного электродвигателя, содержащее два формирователя импульсом, подключенных к фазным обмоткам статора и ротора электродвигателя, генератор опорной частоты, подключенный к входу неуправляемого делителя частоты, вычитающий счетчик и схему формирования временного интервала, соединенную с управляющим входом вентиля, подключенного к входу счетчика результата, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыыения быстродействия, в него введены два последовательно соединенных управляемых делителя частоты, каждый из которых состоит из управляющего счетчика, заполняющего регистра и вычитающего счетчика, связанных между собой схемами переноса кода, причем вход вычитающего счетчика первого делителя подключен к выходу генератора опорной частоты, а входы управляющих счетчиков - к выходу неуправляемого делителя частоты, два блока управления, входы которых соединены с выходами формирователей импульсов и управляемых делителей частоты, а выходы - с управляющими входами этих делителей, вентиль, включенный между неуправляемыми делителями частоты и входом вычитающего счетчика и соединенный по управляющему входу со вторым блоком управления, схему переноса кода, включенную между выходами запоминающего регистра первого управляемого делителя частоты и входами записи кода вычитающего счетчика, управляющий вход которой соединен со вторым блоком управления, и второй неуправляемый делитель частоты, включенный между выходом второго управляемого делителя частоты и входом вентиля, установленного на входе счетчика результата, причем выход вычитающего счетчика соединен с третьим входомвторого блока управления и со входом схемы формирования временного интер648909 1. Авторскэе свидетельство СССР 9 114450., кл. С 01 Р 3/48, 1957.2. Немов Н,Н. Измерение длины труб в процессе волочения, Автоматизация и механизация, Р 11, 1975. вала, второй вход которой подкюпочен к выходу первого формирователя импульсов.Источники информации, принятые во внймание при экспертизе Составитель В.Киселеведактор Е.Кравцова Техред Н. Бабур ка Ко екторА,ГриценРр е Тираж 1089сударственногоам изобретенийа, Ж, Раушс филиал ППП Патент, г.ужгород, ул, Проектная аказ 547/42ЦНИИПИпо д113035, Мос Подписно омитета СССР открытий я наб., д.4/