Устройство для ограничения скорости вращения двигателя
Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для ограничения частоты вращения двигателя , в частности, для защиты двигателя от разноса. Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик устройства за счет снижения заданного уровня ускорения двигателя вблизи предельной частоты его вращения. Частота вращения двигателя с помощью последовательно соединенных преобразователя 9 оборотов двигателя, усилителя-формирователя 10 и преобразователя 11 частота-напряжение преобразуется в пропорциональный сигнал постоянного тока, который на входе дифференциального усилителя 12 сравнивается с пульсирующим опорным сигналом, пропорциональным критическому значению частоты вращения двигателя, формируемым источниками опорного постоянного 15 и стабилизированного пульсирующего 16 напряжения, и при превышении его на выходе дифференциального усилителя появляетя импульсный сигнал с частотой переменной составляющей опорного сигнала. Этот сигнал через первый конденсатор 4 и разделительный трансформатор 6поступает на формирователь 7 управляющего сигнала, на выходе которого формируется управляющее воздействие. Сигнал разности пульсирующего опорного напряжения и напряжения преобразователя частота-напряжение с выхода схемы сравнения 13 после выпрямления выпрямителем 14 сравнивается с сигналом уставки источника 15 опорного постоянного напряжения, определяющим диапазон частот вращения вблизи критического значения, в котором запрещена работа двигателя с большими ускорениями. При работе двигателя на частотах вращения заданного диапазона на выходе второго компаратора 3 появляется сигнал логической "1" и воздействует на ключ 8, контакты которого расшунтируют первый компаратор 2. В этом случае при работе двигателя с ускорениями, определяемыми сигналом преобразователя-дифференциатора 1, превышающими заданное значение, определяемое уставкой сигнала источника 16 стабилизированного пульсирующего напряжения, на выходе первого компаратора появляются импульсы сигнала логической "1" с частотой, определяемой пульсирующим напряжением, и через второй конденсатор 5 и разделительный трансформатор 6 воздействуют на формирователь 7 управляющего сигнала, который формирует управляющее воздействие. При работе двигателя на частотах вращения, не превышающих минимального значения частоты заданного диапазона, на выходе второго компаратора 3 появляется сигнал логического "0" и воздействует на ключ 8, контакты которого шунтируют первый компаратор, запрещая появление на его выходе импульсов сигнала. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН (19) (И) ци у С 01 Р 3/58
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (61) 1027622 (2l) 4226862/24-10 (22) 10.04.87 (46) 30.04.89. Бюл. й-* 16 (75) M.В. Крупник (53) 621.317. 39. 531. 7 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР
9 1027622, кл. G 01 Р 3/68, 1982.
I. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к прибо: ростроению и может быть использовано для ограничения частоты вращения двигателя, в частности для защиты двигателя от разноса. Цель изобретения— улучшение эксплуатационных характеристик устройства за счет снижения заданного уровня ускорения двигателя вблизи предельной частоты его вращения, Частота вращения двигателя с помощью последовательно соединенных преобразователя 9 оборотов двигателя, усилителя-формирователя 10 и преобразователя 11 частота — напряжение преобразуется в пропорциональный сигнал постоянного тока, который на входе дифференциального усилителя
12 сравнивается с пульсирукнцим опорным сигналом. пропорциочальным крнти" ческому значению частоты вращений двигателя, формируемым источниками опорного постоянного 15 н стабилизированного пульсирукщего 16 напряжения, и при превышении его на выходе дифференциального усилителя появляется импульаный сигнал с частотой переменной составляющей опорного сиг" нала. Этот сигнал через первый конденсатор 4 и разделительный трансформатор 6 поступает на формирователь
7 управляющего сигнала, на выходе которого формируется управляющее .воздействие. Сигнал разности пульсируницего опорного наяряження и напряже-ния преобразователя частота — напря14763 жение с выхода схемы 13 сравнения после выпрямления выпрямителем 14 сравнивается с сигналом уставки источника 15 опорного постоянного напряжения, определяющим диапазон частот вращения вблизи критического значения, в котором запрещена работа двигателя с большими ускорениями.
При работе двигателя на частотах вращения заданного диапазона на выходе второго компаратора 3 появляется сигнал логической "1" и воздействует на ключ 8, контакты которого расшунтируют первый компаратор 2. В этом случае при работе двигателя с ускорениями, определяемыми сигналом преобразователя — дифференциатора 1, превышающими заданное значение, определяемое уставкой сигнала источни89 ка 16 стабилизированного пульсирующего напряжения, на выходе первого компаратора появляются импульсы сигнала логической "1" с частотой, определяемой пульсирующим напряжением, и через второй конденсатор 5 и разделительный трансформатор 6 воздействуют на формирователь 7 управляющего сигнала, который формирует управляющее воздействие. При работе двигателя на частотах вращения, не превышающих минимального значения частоты заданного диапазона, на выходе второго компаратора 3 появляется сигнал логического "0" и воздействует на ключ 8, контакты которого шунтируют первый компаратор, запрещая появление на его выходе импульсов сигнала.
1 ил.
Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для ограничения частоты вращения двигателя, в частности для защиты двигателя от разноса.
Цель изобретения — улучшение эксплуатационных характеристик устройства за счет снижения заданного уровня ускорения двигателя вблизи предель-10 ной частоты его вращения.
На чертеже приведена схема устройства.
Устройство содержит преобразователь-дифференциатор 1, первый и второй компараторы 2 и 3, первый и вто-.. рой конденсаторы 4 и 5, разделительный трансформатор 6, формирователь 7 управляющего сигнала,.ключ 8, после" довательно соединенные преобразователь 9 оборотов двигателя, усилительформирователь 10, преобразователь 11 частота — напряжение и дифференциальный усилитель 12, последовательно соединенные схему 13 сравнения и выпрямитель 14, последовательно соединенные источник 15 опорного постоянного напряжения и источник 16 стабилизированного пульсирующего напряжения.
Устройство работает следующим образом.
С выхода преобразователя 9 оборотов двигателя в частоту сигнал синусоидальной формы, частота которого пропорциональна частоте вращения двигателя, поступает на усилитель-формирователь 10, где преобразуется в сигнал прямоугольной формы и далее на вход преобразователя 11 частота " напряжение. С выхода последнего сигнал U« a виде напряжения постоянного тока, величина которого пропорциональна частоте вращения двигателя, поступает на первый вход дифференциального усилителя 12, на второй вход которого поступает пульсирующее опорное напряжение, постоянная составляющая U которого поступает с первого выхода источника 15 опорного постоянного напряжения, а переменная сосI тавляющая Б, - с первого выхода источника 16 стабилизированного пульсирующего напряжения.
Информативный сигнал U, поступающий на первый вход дифференциального усилителя 12, сравнивается с минимальным значением опорного сигнала, поступающего на второй вход, и при его превышении на выходе диф-, ференциального усилителя 12 появляется последовательность импульсов с частотой переменной составляющей
1476389 ц — U „z ecaH U«U,у;
О если U 14
1 где U — выходной сигнал второго
kg компаратора 3, соответствующий уровню лог . "1".
Изменением уровня U, уставки сигнала можно задавать диапазон частоты вращения двигателя вблизи заданного критического значения, .в котором разрешена работа двигателя- только
55 с ограничением величины ускорения изменения частоты его вращения.
При работе двигателя на больших частотах вращения, входящих в состав опорного сигнала. Последовательность импульсов через первый конденсатор
4 и разделительный трансформатор 6 поступает на вход формирователя 7
5 управляющего сигнала, на выходе которого при этом формируется управляющий сигнал, Одновременно с сигнала преобразователя 11 частота — напряжение постоянный сигнал Б1, пропорциональный частоте вращения двигателя, поступает на вход преобразователя-дифференциатора 1, где преобразуется в сигнал, пропорциональный ускорению, и подается на второй вход схемы 13 сравнения, где сравнивается с пульсирующим опорным напряжением, поступающим с источников 15 и 16.
Выходной сигнал U схемы 13 срав- 20 нения, изменяющийся в соответствии с выражением воздействует на вход выпрямителя 14, 25 на выходе которого появляется постоянный сглаженный сигнал U 4, уровень которого определяется амплитудой разностного сигнала U, во всех случаях, если U,f, + U f; > U „ . В тех слуI ° чаях, когда.U + U 6 U„,,,на выходе выпрямителя 14 сигнал отсутствует.
Сигнал Uf4 выпрямителя 14 посту пает на первый вход второго компаратора 3 и сравнивается с постоянным сигналом уставки U который с второго выхода источника 15 опорного постоянного напряжения поступает на второй вход второго компаратора 3, 40 выходной сигнал U которого изменяется в соответствии с выражением заданного уставкой U, диапазона, на выходе второго компаратора 3 появляется сигнал уровня лог."О" и воздействует на управляющий вход ключа
8, который при этом размыкается и расшунтирует первый компаратор 2, выходной сигнал котоpnro изменяется в соответствии с выражением
2 2 и Цк э еслиц1) Us +Ufб p
"2—
О, еслибы, U +U, выходной сигнал первого компаратора 2, соответствующий уровню лог."1"; выходной сигнап преобразователя-дифференциатора 1; постоянная и переменная составляющие опорного сигнала, поступающие с вторых выходов источников 15 и !6 опорного постоянного и стабилизированного пульсирующего напряжения. где U„
U(2.
1145 У
11 2
<6!
Как только ускорение изменения. ча стоты вращения двигателя, определяемое выходным сигналом U преобразователя-дифференциатора 1, превысит допустимое значение, задаваемое уровнем суммарного пульсирующего сигнал z ла U + U, поступающего на второй вход, на выходе первого компаратора
2 появятся импульсы U сигнала лог.
"1", частота следования которых определяется частотой пульсирующего сигнала Ufg формируемого на втором выходе источника 16 стабилизированного пульсируницего напряжения. Далее импульсный сигнал U через второй конденсатор 5 и разделительный транс-. форматор 6 поступает на формирователь
7 управляющего сигнала, на выходе которого формируется управляющее воздействие. Таким образом, сигнал
Б1, поступакщий с преобразователядифференциатора 1, несет информацию о превышении допустимого ускорения двигателя, частота вращения которого превышает уровень минимального значения частоты установленного диапазона, и запускает формирователь 7 управляющего сигнала, обеспечив тем самым ограничение частоты вращения двигателя при ускорениях, превышающих допустимое значение.
При работе двигателя на частотах вращения, не превышающих минимального значения частоты заданного устав89 ь
Формула изобретения
Составитель В.Парамонов
Редактор Т.Петрова Техред Л.Олийнык Корректор M.Ïîæî
Заказ 2150/45 Тираж 790 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,103
5 14763 кой U, диапазона, на выходе второго компаратора 3 появляется сигнал лог. "1" и воздействует на управляющий вход ключа 8, который при этом, замыкается и шунтирует цепь обратной
5 связи первого компаратора 2. В этом случае при превышении ускорения изменения частоты вращения двигателя заданного допустимого значения, опре-. деляемого суммарным сигналом U + 2 и
+ U, нулевой сигнал U с выхода первого компаратора 2 через второй конденсатор 5 не проходит и на выходе формирователя 7 управляющего сигнала управляющее воздействие не появится.
Величина уставки сигнала U, ozzределяющая минимальный диапазон частоты вращения двигателя вблизи 20 заданного критического значения, выбирается такой, чтобы с учетом рабочего ускорения двигателя и его инерционности обеспечить минимальный заброс частоты вращения. 25
Устройство для ограничения скорости вращения двигателя по авт. св.
Р 1027622, о т л и ч а ю щ е,е с я тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик, оно дополнительно содержит схему сравнения, выпрямитель, второй компаратор и ключ первый и второй выводы которого соответственно с первым входом и выходом первого комйаратора, а управляющий вход соединен с выходом второго компаратора, первым входом соединенного с выходом выпрямителя, вход которого соединен с выходом схемы сравнения, первый вход которого соединен с первым выходом источника стабилизирован« ного пульсирующего напряжения, а второй вход — с выходом преобразователя частота — напряжение, при этом второй вход второго компаратора соединен с вторым выходом источника опорного постоянного напряжения.
