Спидометр

 

СПИДОМЕТР, содержащий синхронный микродвигатель, трехфазная статорнай обйотка которого соединена с трехфазной обмоткой датчика, обмотку возбуждения, .немагнитный токопроводящий чувствительный элемент, счетный меяанн зм, противодействующую пружину , стрелку со шкалой и источник напряжения,о Т л и ч а ю щ и и с я тем, чтсзу ;Сцелью .повышения точности, он дополнительно снабжен двумя обмотками возбуждения, одна из которых имеет среднняо точку, тремя вентилями, ;.трёмя усилителями, стабилизатором напряжения , стабилизатором тока, постоянным резистором, переменным резистором и конденсатором, при этом постоянный резистор включен последовательно в фазную цепь статорных синхронного микродвигателя .и параллельно входу первого усидителя: выход которого через первый вентиль подключен к первой дополнительной обмотке возбуждения, переменный резистор , движок которого механически .связан со стрелкой, и конденсатор соединены последовательно и включены между двумя фазными цепями статорНых обмоток синхронного микродвигателя, причем переменный резистор включен параллельно входу второго усилителя, выход которого через вентиль подключен к началу и средней точке второй дополнительной обмотки возбуждения, конденсатор подсоединен параллельно входу третьего усилителя, выход которого через третий вентиль присоеди нен к концу и средней точке второй . дополнительной обмотки возбуждения вход стабилизатора напряжения подклю чен к источнику напряжения, а выход к всем усилителям и через стабили00 О) затор тока.к обмотке возбуждения. 0

„„yu„„1008660 А

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(5D G 01 P 3 49

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

" :-::: —: -- ::-::::::. и

Г, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3314988/18-10

° ° ° °

22) 08.07.81

46.) 30.03.:83. Бюл. Ф 12 (72) P .A. Хуснутдинов, Ш.М. Нигматуллин и N.Ã. Сунгатуллин (71) Казанский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт им. A.Í. Туполева (53), 531.71(088.8) (56) 1.Копылова Л.В. и др. Теория, конструкция и расчет автотракторного электрооборудования. М., "Машиностро. ение"1 1979, с. 253 °

2. Патент США В 3790889,кл.324-167, 1972 (прототип). (54)(57) СПИДОМЕТР, содержащий синхронный микродвигатель, трехфаэная статорная обмотка которого соединена с трехфаэной обмоткой датчика, обмотку возбуждения,.немагнитный токопроводящий чувствительный элемент, счетный механизм, противодействующую пружину, стрелку со шкалой и источник напряжения, о т л.и ч а ю шийся

:тем, что, с целью повышения точности, он дополнительно снабжен двумя обмотками .возбуждения, одна иэ которых имеет среднюю точку, тремя вентилями, -:тремя усилителями, стабилизатором напряжения, стабилизатором тока, постоянным резистором, переменным резистором и конденсатором, при этом постоянный резистор включен последовательно в фазную цепь статорных обмоток синхронного микродвигателя и параллельно входу первого усилителя., выход которого через первый вентиль подключен к первей дополнительной обмотке возбуждения, переменный резистор, движок которого механически связан со стрелкой, и конденсатор соединены последовательно и включены между двумя фаэными цепями статорных обмоток синхронного микродвигателя, причем переменный резистор включен параллельно входу второго усилителя, Q выход которого через вентиль подключен к началу и средней точке второй Щ дополнительной обмотки возбуждения, конденсатор подсоединен параллельно С входу третьего усилителя, выход которого через третий вентиль присоеди-Я нен к концу и средней точке второй . дополнительной обмотки возбуждения вход стабилизатора напряжения подклю () чен к.источнику напряжения, а выход к всем усилителям и через стабилизатор тока.к обмотке возбуждения. Я) 1008660

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения скорости движения и пройденного пути транспортных мешин, например тракторов и автомобилей.

Известны спидометры, состоящие из датчика — трехфазного синхронного микрогенератора и показывающего прибора, содержащего трехфазный син-. хронный микродвигатель с ротором-магнитом, на конце вала которого распо- 1О ложен круглый магнит. Между ним и кольцевым магнитопроводом находится немагнитный токопроводящий чувствительный элемент в виде колпачка. Колпачок и стрелка, показывающая скорость движения, закреплены на оси.

Спидометр содержит также шкалу и спиральную противодействующую пружину, один конец которой прикреплен к оси.Конец вала микродвигателя через червячную передачу соединен с механическим счетчиком пройденного пути (1).

Однако вследствие того, что синхронный микродвигатель и чувствительный элемент вместе с магнитом и кольцевым магнитопроводом выполнены в виде отдельных узлов и расположены один за другим по оси прибора, показывающий прибор спидометра имеет увеличенные массу и габариты. 30

Известен также спидометр, состоящий из синхронного микродвигателя с постоянным магнитом, чувствительного элемента, счетного механизма, противодействующей пружинь| и стрел- 35 ки со шкалой Г2 3.

Масса и габариты этого устройства уменьшены вследствие того, что немагнитный токопроводящий чувствительный элемент в виде диска помещен 4п между статором и ротором-магнитом синхронного микродвигателя.

Недостатком известных спидометров является низкая точность измерения скорости движения, обусловленная 45 тем, что прибор юстируется только один раз в нормальных условиях после его сборки, а изменение реальных условий работы прибора, т.е, изменение температуры окружающей среды, старение магнита и спиральной протйводействующей пружины и т.д., приводит к возникновению дополнительной погрешности цель иэорретения - повышение точности измерения. 55 укаэанная цель достигается тем, что.спидометр, содержащий синхронный микродвигатель, трехфазная статорная обмотка которого соединена с трехфаэной обмоткой датчика, обмотку возбуждения, немагнитный токопроводящий чувствительный элемент, счетный механизм, противодействующую пружину, стрелку со шкалой и источник напряжения, дополнительно снабжен двумя обмотками возбуждения, одна из которых имеет среднюю точку, тремя вентилями, тремя усилителями, стабилизатором напряжения, стабилизатором тока, постоянным резистором, переменным резистором и конденсатором, при этом постоянный резистор включен последовательно в фазную цепь статорных обмоток синхронного микродвигателя и параллельно входу первого усилителя,выход которого через первый вентиль подключен к первой дополнительной обмотке возбуждения, переменный резистор, движок которого механически связан со стрелкой, и конденсатор соединены последовательно и включены между двумя фазными цепями статорных обмоток синхронного микродвигателя, причем переменный резистор включен параллельно входу второго усилителя, выход которого через вентиль подключен к началу и средней точке второй дополнительной обмотки возбуждения, конденсатор подсоединен параллельно входу третьего усилителя, выход которого через третий вентиль присоединен к концу и средней точке второй дополнительной обмотки возбуждения, вход стабилизатора напряжения подключен к источнику напряжения, а выход - к всем усилителям и через стабилизатор тока к обмотке возбуждения.

На фиг. 1 показана конструктивная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — его электрическая схема.

Устройство (фиг. 1) содержит трехфазный статор 1, установленный в корпусе 2, разноименные полюсы 3 и 4, ротора, скрепленные между собой с помощью немагнитного кольца 5 и винтов 6, подшипники 7 качения, на наружных обоймах которых установлены разноименные полюсы ротора, неподвижный консольный сердечник 8 прикреп-. ленный к корпусу и несущий не себе абмотки возбуждения, ротор 9, токопроводящий немагнитный чувствительный элемент 10 в виде колпачка, установленный на оси 11, находящейся в подшипниках 12 скЬльжения, размещенных внутри неподвижного консольного сердечника, спиральную противодействующую пружину 13, стрелку и шкалу

14 и 15, стекло 16, колесо 17 счетного механизма, соединенное с червяком вала одноименных колюсов 4; ре-, зисторный датчик 18 положения стрелки, регулятор 19 для изменения токов в обмотках возбуждения. Сердечник статора, полюсы 3 и 4 сердечник 8 выполнейы из магнитно-мягкой стали.

Устройство включает также статор:-ную обмотку 20 датчика, статорную обмотку 21 приемника, обмотку 22 возбуждения, стабилизатор 23 тока, стабилизатор 24 напряжения, постоянный резистор 25, усилитель 26, вентиль

1008660

27, дополнительную обмотку 28, переменный резистор 29, усилитель 30, вентиль 31, дополнительную .обмотку

32 возбуждения, конденсатор 33, усилитель 34, вентиль 35.

Устройство работает следующим образом. колесо движущейся транспортной машины вращает ротор датчика микрогенератора и индуктирует трехфазную

ЭДС в его обмотке 20. Статорные об- !О мотки 20 и 21 датчика и приемника соединены электрически, Ток, протекающий по обмотке 21, создает вращающийся магнитный поток с частотой вращения, пропорциональной15 скорости движения машины. Постоянный ток, например, от аккумулятора, протекающий по основной обмотке 22 возбуждения, создает в свою очередь свой магнитный поток, проходящий по неподвижному консольному сердечнику

8, воздушному зазору, полюсам 3 одной полярности, например N воздушному зазору, полюсам 4 другой полярности, например S, воздушному зазору и снова по сердечнику 8. Чередующиеся полюсы N u S сцепляются с противоположными полюсами вращающегося статорного магнитного потока, и ротор 9 приходит в синхронное с ним вращение, Результирующий магнитный поток пере- З0 секает чувствительный элемент 10 и индуктирует в нем ЭДС. Вихревые, токи, взаимодействуя с результирующим вращающимся магнитным потоком, обуславливают появление вращающе- 35

ro момента чувствительного элемента

10 и поворот его и, соответственно, стрелки 14 на угол, пропорциональный измеряемой скорости движения машины, Пропорциональность обеспечивает дей- 40 ствие регулятора 19.

Регулятор работает следующим образом.

Стабилизатор 23 тока служит для стабилизации тока в обмотке 22 при 45 изменении температуры самой обмотки и температуры окружающей среды, т.е. при изменении ее активного. сопротивления. Обмотка 28, компенсирующая действие реакции якоря, питается от усилителя 26. и вентиля 27, входным сигналом которого является падение напряжения на резисторе 25, выэванное статорным (якорным) током. При раэмагничнвающей реакции якоря МДС обмотки 28 действует согласно с МДС обмотки 22. Обмотка 32 уменьшает температурные погрешности, вызванные, например, изменениями удельного сопротивления чувствительного элемента

10, упругости противодействующей пружины 13, старением последней. Питается обмотка 32 через вентили 31 и 35 от усилителей 30 и 34, входным сигналом для которых являются, соответственно, падения напряжения на пе- . ременном резисторе 29 и конденсаторе

33 неизменной емкости. Ползунок резистора 29 перемещается вместе с осью 11. Резистор реализует зависи-. мость R = К1/0, где К„- коэффициент пропорциональности; d, — угол отклонения или показания стрелки 14, а конденсатор 33 — зависимость Хс К /f где К вЂ” коэффициент пропорциональности; f — частота напряжения питания синхронного микродвигателя. Если погрешность показания стрелки отсутствует, то модули сопротивлений резистора 29 и конденсатора 33 равны, падения напряжения на них одинаковы, МДС обмотки 32 равна нулю. Если, например, стрелка не доходит до точного значения измеряемой величины, то

R ) хс, результирующая МДС обмотки

32 действует согласно с МДС обмотки

22, увеличивает магнитный поток ротора 9 и момент на чувствительном элементе 10, стрелка 14 при этом перемещается к точному значению до тех пор, пока момент чувствительного элемента 10 не уравновесится противодействующим моментом пружины 13.

В случае, когда стрелка- 14 переходит точное значение измеряемой величины, то R 4 х, результирующая МДС обмотки 32 уменьшает магнитный поток ротора 9 и стрелка 14 перемещается к точному значению до установления равновесного состояния моментов. И в этом и другом случае стрелка не может достичь точного значения измеряембй величины, но использование усилителей 30 и 34 позволяет эту разницу, т.е. погрешность, значительно уменьшить.

1008660

ВНИИПИ 3

Тираж 871

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород,ул.Проектная,4

Риа. Х

Спидометр Спидометр Спидометр Спидометр 

 

Похожие патенты:

Тахометр // 42345

Изобретение относится к измерениям скорости движения, а также размеров и формы тел вращения

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения радиальных зазоров и скорости вращения ротора в турбомашинах. С торцами лопаток работающей турбомашины вводят во взаимодействие вихретоковый преобразователь, возбуждаемый последовательностью импульсов питания. Обрабатывают информационный сигнал измерительной цепи с вихретоковым преобразователем ступенчатой формы фильтром нижних частот и во временной зависимости этого сигнала выделяют области нахождения первой и последующих лопаток в зоне чувствительности вихретокового преобразователя по превышению аналогового сигнала заданного порогового уровня. Последовательно выделяют экстремальные значения сигналов для первой и последующих лопаток с помощью амплитудного детектирования. Вычисляют по экстремальному значению радиальный зазор соответствующей лопатки и фиксируют радиальные зазоры в массиве результатов измерения. Определяют моменты времени достижения обратным фронтом аналогового сигнала для первой и последующих лопаток адаптивного порогового уровня, определяемого делением экстремального значения на постоянный коэффициент. Выполняют счет числа лопаток, прошедших зону чувствительности вихретокового преобразователя, и вычисляют скорость вращения ротора за оборот ротора после прохода последней лопатки колеса. Технический результат заключается в возможности совмещения измерения радиальных зазоров и скорости вращения ротора с помощью единого вихретокового преобразователя и выполнении цикла измерения зазоров по всем лопаткам за один оборот ротора. 1 ил.
Наверх