Устройство для дифференцирования медленно меняющихся напряжений

 

Класс 42d, 1Î № 140233

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписная группа М 166

М. М. Фетисов и В. A. Левидов

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИРОВАНИЯ МЕДЛЕННО

МЕНЯЮЩИХСЯ НАПРЯЖЕНИЙ

Заявлено 5 января 1960 r. за Л 649521/26 в Комигет по делам изобретений н открытий прн Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» М 15 зз 1961 г.

В автоматике, регулировании различных величин, счетно-решающеи технике и в ряде других отраслей необходимо осуществлять непрерывное дифференцирование весьма медленно меняющихся величин напряжения, функционально связанных с тем или иным контролируемым плн регулируемым процессом.

Предлагается электромеханическое устройство, позволшощее осуществлять дифференцирование как оольших, так и весьма малых напри>кений постоянного и переменного тока, меняющихся во времени практически сколь угодно медленно.

Известными в этом устройстве являются элементы автоматического регулирования: автоматическая компенсационная цепь с реохордом, соединенным с реверсивным электродвигателем, усилитель и тахоген,—

PdTOP.

Одной из отличительных черт описываемого устройства является способ соединения и взаимодействия этих элементов для осуществления дифференцирования медленно меняющихся напряжений. Дифференцирование напря>кения в устройстве производится при помощи тахогснг.— ратора, вращаемого двигателем, который вместе с реохордом, компе:1сирующим дифферепцируемое напря>кение, и усилителем сигнала нед<)компенсации, от которого управляется двигатель, образует замкнутую динамическую цепь обратной связи.

Другая отличительная черта предлагаемого устройства состоит том, что путем подбора передаточного числа редуктора реохорда, напря>кения источника питания реохорда и длины реохорда можно осу1цествлять дифференцирование практически сколь угодно медленно меняющихся напря>кений с требуемой точностью. При таком устройстве ожидаемая точность дифференцирования составляет 0,2 — 0,3 .о при дифференцировании медленно меняющегося постоянного напря>кения и

0,3 — 0,5% при диффсренцированин медленно меняющегося переменного наг! р яже11и я. № 140233

1/ ыыыы (3) где К;1 — постоян11ая, зависящая от конструкции тахогенератора.

Из 1, 2 и 3 равенств нетрудно получить окончательно

К7/

Таким образом, напряжение U„,„., снимаемое с за>кимов та:(огенсратора, пропорционально производной от напряжения U„. Погрен1ность дифференцирования определяется постоянством коэффициентов

К т и К.

При использовании тахогенератора постоянного тока и работе его

1 а холостом ходу основная погрешность К г1- оценивается цифрой

0,07 — 0,1Ъ. Непостоянство коэффициента определяется двумя фактора IH: пест 1б I w, oorь1о sего-l!IIII(a п!Iтани» рсохорда, которое tie!KO OGecn(..чить равным 0,03 — 0,05 ;ы для постоянного 1ока и 0,2 — 0,3",1 дл» переменного; нелинейность1о реохорда (0,1 — 0,2 li). Эти факторы определяют точность днфференцпровани».

Дополнительное сопротивление Rq ставится в том случае, ссли напр»>кение мсп11ется от какого-то значительного начального уровня.

Для возможности дифференцирования постоянных и переменных напряжен;п1. I!35!EH»Iolllkl (cooTHEтстве1!Но знак илн фазу при напряжении переменного тока, можно рскомендовать схему с дифференциальilь,: реохордом.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; па фиг. 2 — схема с дифференциальным реохордом; на фиг. 3 — схема с вращающимс» трансформатором ЛВТ.

Дифференцируемое напряжение (l„(фиг. 1) компенсируется напряжением U4, снимаемым с реохорда R, которое питается от источ1п1ка с напряжением Г . В случае дифференцирования медленно меняющегося постоянного напряжения используется источник постоянного тока. В случае дифференцирования напряжения переменного тока несущей частоты fo используется источник той же частоты f .

Недокомпенсация М/ == У„.— Ufs, имеющая очень малую величину (порядка сотых долей процента от U,,), поступает в усилитель 1, на выходе которого включен реверсивный двигатель 2, соединенный через редуктор д с движком реохорда R. К реверсивному двигател1о 2 подключен вал тахогенератора 4.

При появлении разности sU, достаточной для трогания двигателя 2, последний начинает вращаться, передвигая реохорд R с такой скорос1ью и в таком направлении, чтобы все время соблюдалось равенство (.1„,.- — U; (1) с точностью до:Ч/ трогания двигателя. Выполнив реохорд линейным, можно получить линейную зависимость напряжения U-., от угла поворота двигателя, т. е. U-; = К(р, (2), где К вЂ” постоянная, зависящая от конструкции реохорда, напряжения UII и передаточного числа редуктора.

Напряжение на выходе тахогенератора U,„,. пропорционально угИ ( ловой скорости — - т. е. сй

М 140233

При дифференцировании напряжений переменного тока реохорд может быть заменен вращающимся трансформатором IBT, величина и фаза напряжения которого изменяются от знака и величины угла поворота р подвижной части. В этом случае (как и в случае реохорда

Я необходимо согласовать фазы дифференцированного напряжения и напряжения. снимаемого с вращающегося трансформатора (реохорда).

Предмет изобретен и я

Устройство для дифференцирования медл HHQ меняющихся напряжений постоянного и переменного тока. содержащее автоматическую компенсационную цепь с рсохордом, соединенным с реверсив I-IM электродвигателем, усилитель и тахогенсратор, о т л и 1 а ю щ 6 в с я тем, что, с целью повышения точности дифференцирования, реохорд входной. компенсационной цепи связан посредством редуктора с большим передаточным отношением с реверсивным электродвигателем следящей системы, ось которого соединена с ротором тахогенератора. вырабатывающего папряж< нис, пропорциональнос производной от входного напряжения. иг„.

-йо

Puz -