SU991306A1 - Устройство дл измерени скорости вращени вала - Google Patents

Description

Изобретение относится к цифровой ' электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения колебаний скорости вращения вала, например для определения проскальзывания в ременных передачах приводных буровых насосов.

Известно устройство для измерения .колебаний скорости вращения вала, содержащее датчик скорости, триггерный фазометр, задающий генератор, ключи, суммирующий и вычитающий счетчики [1].

Однако данное устройство содержит большое количество логических и триггерных элементов и характеризуется сложностью алгоритма работы, что снижает его надежность.

Известно также устройство для измерения скорости вращения вала, которое содержит датчик угла поворота с сельсином, генератор трехфазного прямоугольного напряжения, первый выход которого соединен с входом трехлучевой обмотки сельсина и первым входом преобразователя фаза - код, второй вход которого подключен к выходу сельсина, а выход - к счетному входу вычитающего счетчика, выходы которо- _ го соединены с входами регистрирующе- ’θ го блока, синхронизатор, первый выход которого подключен к третьему входу преобразователя фаза - код, а второйк входу переписи информации счетчика [2 ] .

Однако это устройство не позволяет измерить колебания скорости вращения вала.

Целью изобретения является обеспечение возможности измерения колебаний скорости вращения вала.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены четыре логических элемента И, два логических элемента ИЛИ и блок уставок скорости, причем второй выход генератора трехфазного прямоугольного напряжения соединен с первым входом первого и третьего логических элементов И, третий выход подключен к первому входу второго и четвертого логических элементов И, вторые входы первого и четвертого элементов И соединены с третьим выходом синхронизатора, четвертый выход которого подключен к вторым входам второго и третьего логических элементов И, выходы первого и второго логических элементов И соединены с входами первого логического элемента ИЛИ, выходы треть- , его у четвертого логических элементов И подключены к входам второго логического элемента ИЛИ, а выхода элементов ИЛИ соединены соответственно с вторым и третьим входом трехлучевой обмотки сельсина, при этом J .выход блока уставок скорости подключен к входу переписи информации счетчика.

На чертеже представлена схема устройства. jq

Устройство содержит датчик угла поворота с сельсином 1, генератор 2 трехфазного прямоугольного напряжения, один из выходов которого соединен с входом трехлучевой обмотки сель—,' сина 1, преобразователь 3 фаза - код,'·* первый вход которого соединен с выходом генератора 2, второй вход подключен к выходной обмотке сельсина 1, а выход - к счетному входу вычитающего счетчика 4 с произвольным моду- 20 лем, выхода которого подключены к регистрирующему блоку 5 .

Устройство также содержит синхронизатор 6, первый выход которого соединен с входом запуска преобразова- 25 теля 3, а второй - с входом 7 переписи информации счетчика, причем вторсй выход генератора 2 подключен к первым входам логических элементов И 8_И и 8₃, третий выход генератора 2 со- 30 единен с первыми входами логических элементов И 8₂ и 8₄ . Вторые входы элементов 8₄ и 8₄ соединены с третьим выходом синхронизатора 6, выходы элементов 8₄ и 8₂ подключены к вхо- 35 дам логического элемента ИЛИ 9 ₄, выходы элементов 83 и 8₄ подключены к входам логического элемента 9₂ , а выходы элементов 9^ И 9₂ подключены соответственно к первой и второй до ветви трехлучевой обмотки сельсина 1. Кроме того, устройство содержит источник 10 кода, выход которого подключен к входу 7 клапана.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы генератора 2 трехфазного прямоугольного напряжения после прохождения через логические элементы Й 8 и ИЛИ 9 возбуждают в сельсине 1 прерывистое вращающееся магнитное поле, которое индуцирует в однолучевой обмотке сельсина 1 синусоидальный сигнал. Угол поворота ротора сельсина 1 пропорционален разности фаз в однолучевой обмотке и одной из 55 фаз трехлучевой, возникающий фазовый сдвиг преобразуется в унитарный код преобразователем 3. Датчик угла поворота 1 включен таким образом, что при увеличении угла поворота вала 60 код фазового сдвига увеличивается.

Перед началом очередного такта измерения по сигналу синхронизатора 6 открывается клапан и код (х₀) блока, 10 заносится в вычитающий счет- 65 чик 4. Сигналом с третьего выхода синхронизатора 6 разрешается прохожЙение сигналов генератора 2 через логические элементы 8₄ и 8₄. При этом магнитное поле сельсина 1 вра'.щается в обратном направлении.’ По сигналу с первого выхода синхронизатора 6 включается преобразователь 3. На вход счетчика 4 поступает унитарный код дополнения текущего угла поворота ротора сельсина 1 (Ν-χ^), где N - число импульсов, соответствующее полному повороту ротора сельсина 1 и модулю вычитающего счетчика 4, а χ_η- число импульсов, равное текущему углу поворота ротора сельсина. Сигналом логической единицы с четвертого выхода синхронизатора 6 разрешается прохождение сигналов генератора 2 через логические элементы 8₂и 8,. При этом магнитное поле сельсина 1 вращается в прямом направлении. Сигналом с первого выхода-синхронизатора б повторно включается преобразователь 3. При этом на вход счетчика 4 поступает унитарный код текущего угла поворота ротора сельсина 1 (х₂) . Величина х₀ выбирается равной максимальной скорости вращения вала, по отношению к которой определяется колебание скорости вращения.

В результате в счетчике 4 образуется код, равный абсолютной разности между максимальной скоростью вращения вала и действительной скоростью вращения вала согласно выражения:

S = ((х₀- (Ν - χρ) mod N-x₂)modN.

Выполнение модульной операции в счетчике 4 обеспечивает получение результата в прямом коде независимо от перехода ротора сельсина 1 через нулевое состояние. Например:

1) N = 1000; х₀= 400; х₄= 100; х₂= 450; S = ((400 - (1000-100)) mod 1000 - 450) mod 1000= 50;

2) N = 1000; Х_о= 400; Х^ = 900; х₂= 250; S = ((400 - (1000 - 900)) mod 1000 - 250) mod 1000 = 50.

Такое выполнение устройства позволяет измерять колебания скорости вращения с достаточно высокой точностью.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР 690389, кл. G 01 Р 3/48, 1979.

2.Авторское свидетельство СССР № 751972, кл. Е 21 В 45/00, 1980 (прототип).

XGjn