Устройство для измерения скорости вращения электрической машины постоянного тока

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЬГГИЯМ

ПРИ Ò СССР

1 (21 ) 4029181/24-10 (22) 27,02,86 (46) 23,12,89, Бюл, У 47 (71) Опытное производственно-техническое предприятие "Уралчерметавтоматика" (72) О.Н.Мельников, В.А.Китаев и М,В,Китаев (53) 621.317 (088.8) (56) Управляемый фильтр пульсаций тахогенератора УПФ-1. Техническое описание и инструкция по эксплуатац, ИЧМ МЧМ СССР, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ MAIJJHHbJ ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к измерению скорости вращения электрических машин постоянного тока (ЭМПТ) и позволяет расширить диапазон измеряемых скоростей вращения путем измерения

2 частоты пульсации 3MIIT, Преобразователи 2 и 3 генерируют пропорциональные частоте вращения ЭМПТ токи управления резонансной цепью 8 и регулируемым делителем 6 напряжения,Пульсации с ЭМПТ 1, проходя через фильтр

4 верхних частот, поступают на вход регулируемого делителя 6, на выходе которого амплитуда пульсации не зависит от частоты вращения ЭМПТ 1, С выхода делителя 6 пульсации проходят через фильтр 5 верхних частот, усиливаются усилителем 7 и, ес,ли частота пульсации совпадает с частотой резонанса резо-, нансной цепи 8, поступают на частотомер 9 ° Резонансная цепь 8 выполнена в виде пассивного полосового RCфильтра, Регулируемыми реэистивными элементами резонансной цепи 8 и регу- С, лируемоro делителя 6 являются полупроводниковые диоды, 1 ил, 1530992

Изобретение относится к области измерения скорости вращения электрических машин постоянного тока (ЭМПТ) и может быть использовано в раэлич5 ных блоках измерения частоты вращения электроагрегатов, например, в металлургическом производстве, Цель изобретения - расширение диапазона измеряемых скоростей, 10

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит ЭМПТ 1,первый

2 и второй 3 преобразователи постоянной составляющей напряжения в ток, первый 4 и второй 5 фильтр верхних частот, управляемый делитель 6 напряжения, усилитель 7, резонансную цепь

8, частотомер 9, резистор 10 и конденсатор 11, 20

Электрическая машина 1 постоянного тока (ЭМПТ) подключена к входам первого 2 и второго 3 преобразователей постоянной составляющей напряже- 25 нил в ток и входу первого фильтра 4 верхних частот, выход которого через последовательно соединенные управляемый делитель 6 напряжения и второй фильтр 5 верхних частот подключен к 30 инвертирунхцему входу усилителя 7. Выход усилителя 7 подключен к входу частотомера 9 и входной клемме А резонансной цепи 8, выходная клемма

В которой соединена через конденсатор 11 с неинвертирующим входом усилителя 7 ° Клемма D управления делителя 6 подключена к выходу второго преобразователя 3, клемма D управления резонансной цепи 8 подключена 40 к выходу первого преобразователя 2, выход усилителя 7 соединен через резистор 10 с его инвертирующим входом, Преобразователи 2 и 3 постоянной составляющей напряжения в ток иден- 45 тичны, выполнены прямо пропорциональными и состоят иэ резистора 12 (16), диода 13 (17), транзистора 14 (18), резистора 15 (19), Фильтр 4 верхних частот содержит конденсаторы 20 и 21 и резистор 22, который служит для симметрирования подключения ЭМПТ °

Фильтр 5 верхних частот содержит конденсатор 23, Управляемый делитель 6 содержит резистор 24 и диоды 25 ° 1 - 25.п и

55 предназначен для стабилизации амплитуды его выходного сигнала переменной составляющей напряжения ЭМПТ и независимости ее от скорости вращения ЭМПТ, Усилитель 7 выполнен на базе операционного усилителя с инвертнрующим и неинвертирующим входами, в цепь которых соответственно включены резисторы 26 и 27, инвертирующий вход усилителя 28 через резистор 10 соединен с его выходом, Неинвертирующий вход усилителя 28 через резистор 27 соединен с шиной нулевого потенциала и через конденсатор 11 с выходной клеммой В резонансной цепи Я, Резонансная цепь 8 выполнена в виде пассивного полосового RC-фильтра на конденсаторах 29 и 32 и регулируемых резистивных элементах с экспоненциальной,зависимостью тока от напряжения, в качестве которых применимы полупроводниковые диоды 30,1

30,п, 31.1 — 31,п, соответствующие выводы диода 31.п, конденсатора 32 объединены и подключены к соответствующему входу частотомера 9, диоды

31п, 25п и резисторы 27,22, 19 и 15 объединены и подключены к общей шине питания, Устройство работает следующим образом, При вращении ротора ЭМПТ на его зажимах вырабатывается сигнал, состоящий из сигнала постоянного тока и высокочастотной составляющей, Последняя обусловлена конструкцией машины: оборотными, IIoJINcHb!MH зубцовыми и коллекторными пульсациями, Постоянная составляющая напряжения ЭМПТ, проходя через преобразователь 3, преобразуется в пропорциональный ей ток, который протекает через диоды 25,1-25п регулируемого делителя 6 напряления и обеспечивает независимость амплитуды переменной составляющей напряжения ЭМПТ от скорости вращения ЭМПТ, Преобразователь 2 постоянной составляющей напряжения ЭМПТ в ток управления настраивается так, чтобы резонансная цепь 8 выделяла одну иэ укаэанных пульсаций и обеспечивала, таким образом, избирательность усилителя 7 во всем диапазоне скоростей вращения, Постоянная составляющая напряжения ЭМПТ, проходя через преобразователь 2, преобразуется в пропорциональный ей постоянный ток управления, который протекает через диоды пассивФормула изобретения

Составитель И,Полунина

Техред N.Äèäûê Корректор М,Шароши

Редактор А.Козориз

Заказ 7947/45 Тираж 789 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,101

5 15309 ного полосового БС-фильтра 8 и резисторы 15 и 19, устанавливая резонансную цепь 8 на соответствующую частоту резонанса.

Переменная составляющая сигнала

ЭМПТ, проходя через фильтр 4 верхних частот, поступает на вход управляемого делителя 6 и стабилизируется на его выходе независимо от скорости вращения ЭМПТ, Далее переменная составляющая напряжения ЭМПТ, проходя через фильтр 5 верхних частот, поступает на входы усилителя 7 и, усиливаясь им, проходит на его выход.Поскольку резонансная цепь 8 настроена на одну из пульсаций, то на неинвертнрующий вход усилителя 7 в качестве сигнала положительной обратной связи проходит только та частота,на которую настроена резонансная цепь

8. Сигнал избранной частоты дополнительно усиливается и с выхода усилителя 7 поступает на вход частотомера 9, 25

Устройство для измерения скорости вращения электрической машины пос- ЗО тоянного тока, содержащее первый преобразователь постоянной составляющей напряжения в ток и первый фильтр верхних частот, подключенные к выходу электрической машины резонансную цепь, к входу которой подключен выход усилителя, и чатотомер, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона измерения, в не92 6 го введены второй преобразователь постоянной составляющей напряжения в ток, второй фильтр верхних частот, управляемый делитель напряжения,резистор и конденсатор, при этом резонансная цепь выполнена в виде пассивного полосового RC-фильтра, управляемый делитель напряжения состоит иэ последовательно соединенных постоянного и регулируемого резисторов, регулируемыми элементами пассивного полосового НС-фильтра и управляемого делителя напряжения являются реэистивные элементы с экспоненциальной зависимостью тока от напряжения,уси" литель выполнен с инвертирующим и неинвертирующим входами, причем неинвертирующий вход усилителя через конденсатор соединен с выходом pesoнансной цепи, вход управления которой соединен с выходом первого преобразователя постоянной составляющЕй напряжения в ток, вход второго преобразователя постоянной составляющей напряжения в ток соединен с выходом электрической машины постоян" ного тока, выход соединен с входом управления управляемого делителя напряжения, выход первого фильтра верхних частот соединен с входом управляемого делителя напряжения, выход которого соединен с входом второго фильтра верхних частот, выход которого соединен с инвертирующим входом усилителя, который через резистор соединен с выходом усилителя, а выход усилителя подключен к входу частотомера,