SU1029080A2 - Angular speed converter - Google Patents

Abstract

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ по (авт. св. 613241, о т л ичающийс  тем, что, с целью I увеличени  точности измерени  за счет компенсации оборотных и фазных пульсаций, пропорциональных угловой Скорости, функциональный преобразователь состоит из интегратора и запоминающего устройства, причем выход выпр мител  через последовательно соединенные интегратор и запоминающее устройство подключен к второму входу перемножител , а управл ющие входы интегратора и запоминающего устройства соединены с выходом датчика углового положени . (Л с го со СХ5ANGULAR SPEED CONVERTER (avt. St. 613241), in order to increase measurement accuracy by compensating for current and phase pulsations proportional to the angular velocity, the functional converter consists of an integrator and a memory device, and the output converter is through a series-connected integrator and memory device is connected to the second input of the multiplier, and the control inputs of the integrator and memory device are connected to the output of the angular position sensor. go with CX5

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть исполь зовано дл  безынерционного измерени  угловой скорости маишн и механизмов , например в быстродействующих прецизионных электроприводах посто нного и переменного тока. В известном устройстве дл  измерени  угловой скорости дл  подавлени  оборотных и фазных пульсаций используетс  функциональный преобразователь , подключенный к выходу датчика углового положени . Сигналы с выхода функционального преобразов тел  и выхода устройства перемножаютс  и полученный сигнал суммируетс  с выходным сигналом тахогенератора . Данное устройство содержит тахог нератор переменного тока, вал которого жестко св зан с датчиком углового положени , а выходна  обмотка подключена через выпр митель к одно му из входов сумматора, второй вход которого соединен с выходом перемно жител , а выход - с п.ервым входом перемножител , к второму входу кото рого подключен через функциональный преобразователь выход датчика углового положени  l. Недостатки этого устройства необходимость предварительного полу чени  дл  каждого ирпользуемого экземпл ра тахогенератора и выпр мите л  осциллограммы выходного сигнала выпр мител , полученной за полный оборот ротора тахогенератора при некоторой фиксированной угловой ско рости , и необходимость реализации сложного характера нелинейной зависимости, воспроизводимой функци нальным преобразователем, Цель изобретени  - увеличение то ности измерени  за счет компенсации оборотных и фазных пульсаций, пропорциональных угловой скорости. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в предлагаемом устройстве функциональный преобразователь состоит из интегратора и запоминающего устройства, причем выход выпр мител  через последовательно соединенные интегратор и запоминающее устройство подключен к второму входу перемножител , а управл ющие входы интегратора и запоминающего устройства соединены с выходом датчика углового положени . Это позвол ет в каждый момент вр мени вычисл ть значение коэффициент учитывающего изменение чувствитель ности тахогенератора от положени  ротора, путем сравнени  преобразова нного сигнала с выхода выпр мител с сигналом датчика углового положени  и в соответствии с этим производить более точную корректировку выходного сигнала преобразовател . На чертеже изображена схема преобразовател , общий вид. Преобразователь содержит.тахогенератор 1 переменного тока, соединенный выходом с выпр мителем 2, сумматор 3, датчик углового положени  4и последовательно соединенные интегратор 5, запоминающее устройство 6 и перемножитель -7. Вход интег- ратора 5 соединен с выходом выпр мител  2 и первым входом сумматора 3, выход которого соединен с вторьам входом перемножител  7, а выход датчика углового положени  4 соединен с управл ющими входами интегратора 5и запоминающего устройства 6. Преобразователь работает следующим образом. Сигнал посто нного тока с тахогенератора 1, пройд  через выпр митель 2, поступает на вход сумматора 3, где суммируетс  с компенсирующим сигналом,формирующимс  на выходе перемножител  7. При полной компенсации фазных и оборотных пульсаций на выходе сумматора 3 по вл етс  сигнал, пропорциональный угловой скорости тахогенератора 1 и не содержащий указанных пульсаций составл ющих , присущих исходному сигналу на выходе выпр мител  2. . В некоторый момент времени t в услови х полной компенсации сигнал на на выходе сумматора 3 определ етс  суммой U{t)U,(tl rKcotil, {-fJ U3(t)rU(t)4где Ujit) - напр жение на выходе сумматора; и. it) - напр жение на выходе выпр мител ; Uj(t) - напр жение на выходе запоминающего устройства 1/U0 - коэффициент передачи перемножител ;. К - коэффициент пропорциональности j tent)- углова  скорость. Б момент прихода импульса с датчика углового положени  в запоминающем устройстве 6 запоминаетс  напр жение - U/tl-U;- . (2/ где Ug - начальное напр жение на вы ходе интегратора; Т - посто нна  времени интегрировани ; , ,t- -моменты прихода импульсов с датчика углового положени . На интеграторе в этот момент устанавливаетс  начальное напр жениеThe invention relates to a measurement technique and can be used for inertialess measurement of the angular velocity of machines and mechanisms, for example, in high-speed precision direct-current and alternating-current electric drives. In the known device for measuring the angular velocity, in order to suppress circulating and phase pulsations, a functional transducer connected to the output of the angular position sensor is used. The signals from the output of the functional transform of the bodies and the output of the device are multiplied and the resulting signal is summed with the output signal of the tachogenerator. This device contains an alternating current tachograph, the shaft of which is rigidly connected to the angle position sensor, and the output winding is connected via a rectifier to one of the inputs of the adder, the second input of which is connected to the output of the alternator, and the output to the first input of the multiplier , to the second input of which is connected via a functional converter, the output of the angular position sensor l. The drawbacks of this device are the need for preliminary preparation of each oscillator generator and rectifier oscillograms of the output signal of the rectifier obtained for the full rotation of the tachogenerator rotor at a certain fixed angular velocity, and the need to realize the complex nature of the nonlinear dependence reproduced by a functional converter, the purpose of of the invention — an increase in the measurement capacity due to the compensation of circulating and phase pulsations proportional to the angular velocity . The goal is achieved by the fact that in the proposed device the functional converter consists of an integrator and a memory device, the output of the rectifier through the serially connected integrator and memory device is connected to the second input of the multiplier, and the control inputs of the integrator and memory device are connected to the output of the angle position sensor. This allows each time to calculate the value of the coefficient taking into account the change in sensitivity of the tachogenerator from the rotor position by comparing the converted signal from the output of the rectifier with the signal of the angular position sensor and accordingly adjust the output signal of the converter. The drawing shows a diagram of the Converter, General view. The converter contains an alternating current generator 1 connected by an output to a rectifier 2, an adder 3, an angular position sensor 4 and a serially connected integrator 5, a memory 6 and a multiplier -7. The input of the integrator 5 is connected to the output of the rectifier 2 and the first input of the adder 3, the output of which is connected to the second input of the multiplier 7, and the output of the angular position sensor 4 is connected to the control inputs of the integrator 5 and the storage device 6. The converter operates as follows. The DC signal from the tachogenerator 1, passing through the rectifier 2, is fed to the input of the adder 3, where it is added to the compensating signal formed at the output of the multiplier 7. With the full compensation of the phase and circulating pulsations at the output of the adder 3 a signal proportional to the speeds of the tachogenerator 1 and the components that do not contain the specified pulsations are inherent in the original signal at the output of rectifier 2.. At some instant of time t, under conditions of complete compensation, the signal at the output of the adder 3 is determined by the sum U {t) U, (tl rKcotil, {- fJ U3 (t) rU (t) 4 where Ujit) is the voltage at the output of the adder; and. it) - voltage at the output of the rectifier; Uj (t) is the voltage at the output of the memory device 1 / U0 is the multiplier transfer coefficient; K - coefficient of proportionality j tent) - angular velocity. B the moment of arrival of the pulse from the angular position sensor in the memory 6, the voltage U / tl-U is memorized; -. (2 / where Ug is the initial voltage at the output of the integrator; T is the constant of the integration time;,, t- are the moments of arrival of pulses from the angular position sensor. At this moment, the initial voltage is established on the integrator

Учитыва  зависимость чувствии ,Taking into account the dependence of feelings

тельности тахогенератора от положен: ни  ротора, можно записатьtachogenerator's set from: no rotor, you can record

((ot)Ku)(t), (з;((ot) Ku) (t), (i;

где К (d) - коэффициент, учитывающий изменение чувствительности тахогенератора от положени  ротора. Расчеты показывают, что к (с(-)в пределах угла , определ емого моментами времени -t : и t j ; , остаетс  практически посто нным. Угол ucL определ етс  из вьдоажени where K (d) is the coefficient taking into account the change in the sensitivity of the tachogenerator from the rotor position. Calculations show that k (c (-) within the angle determined by the moments of time -t: and tj; remains almost constant. The angle ucL is determined from the compression

Кд4оС :р Kui(tMt, (4J Kd4oC: p Kui (tMt, (4J

ii.ii.

где Кд - коэффициент пропорадионалБwhere cd is the proporadional coefficient

ности. Выбираетс nosti. Is chosen

(Я(I

Из выражений (2 ), (З ;, (4 ) и (5; определ етс  зависимость напр жени  на выходе запоминающего устройства от коэффициента к (о6)From expressions (2), (3;, (4), and (5; the dependence of the voltage at the memory output on the coefficient k (o6)

UjtJzU l-K(ot)J (fc) UjtJzU l-K (ot) J (fc)

Из выражений (1 ) и (б ; определ етс  значение выходного сигналаFrom expressions (1) and (b; the value of the output signal is determined

UJt) U3(, Ku;(tr(7)UJt) U3 (, Ku; (tr (7)

Таким образом, в преобразователе производитс  вычисление значени  К oL на каждом шаге интегрировани  At, соответствующем углу поворота Thus, in the converter, the K oL value is calculated at each integration step At, corresponding to the angle of rotation

0 ротора тахогенератора ЛоС, и, в соответствии с этим, коррекци  выходного напр жени .0 of the rotor of the tachogenerator LoS, and, accordingly, the correction of the output voltage.

Расчеты показывают, что такое выполнение устройства при достаточ5 но большом количестве меток датчика углового положени  и точности их нанесени  позвол ет полностью скомпенсировать оборотные и фазные пульсации выходного сигнала устройства, Calculations show that such an implementation of the device with a sufficiently large number of labels of the angular position sensor and the accuracy of their application makes it possible to fully compensate for the reverse and phase pulsations of the output signal of the device

0 пропорционального измер емой угловой скорости, что приводит к повыше иию точности измерени  угловой скорости .0 is proportional to the measured angular velocity, which leads to an increase in the accuracy of measuring the angular velocity.

Использование преобразовател  в Using the converter in

5 электроприводах посто нного и переменнЬго тока повысит их точность и быстродействие за счет устранени  погрешностей, вызванных нестабильностью мгновенной скорости вращени , а при измерении угловой скорости ма0 шин и механизмов повыситс  достоверность получаемой информации.5 DC and AC electric drives will increase their accuracy and speed by eliminating errors caused by instability of the instantaneous speed of rotation, while measuring the angular speed of machines and mechanisms will increase the reliability of the information received.

Claims (1)

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ по ;авт. св. № 613241, о т л и •чающийся тем, что, с целью I увеличения точности измерения за счет компенсации оборотных и фазных ‘ пульсаций, пропорциональных угловой скорости, функциональный преобразователь состоит из интегратора и запоминающего устройства, причем выход выпрямителя через последовательно соединенные интегратор и запоминающее устройство подключен к второму входу перемножителя, а управляющие входы интегратора и запоминающего устройства соединены с выходом датчика углового положения.ANGULAR SPEED CONVERTER; St. No. 613241, which requires that, in order to increase measurement accuracy I by compensating for phase and phase pulsations proportional to the angular velocity, the functional converter consists of an integrator and a storage device, and the output of the rectifier through an integrator and a memory connected in series the device is connected to the second input of the multiplier, and the control inputs of the integrator and storage device are connected to the output of the angle sensor.