Устройство для измерения угловойскорости
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социапистичесних
Республик
G 01 Р 3/481 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет
Государственный комитет
СССР но делам изобретений и открытий
Опубликовано 1504,81. бюллетень ИЯ 14 (5-) УДК 531. 768 (088. 8) Дата опубликования описания 1504.81 (72) Авторы изобретения
Н.Б.Лыков и Л.И.Еуйко (71) Заявитель
Научно-производственное объедин
"Сибцветметавтоматика"
pе
J (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ. УГЛОВОЙ СКОРОСТИ
Изобретение относится к измерительной технике, а именно к технике измерения малых угловых скоростей, например при поворотах землеройных машин или снайных драг.
По оснонному авт.св. 9717655 известно устройство, содержащее сельсин, трехфазные обмотки которого под- ключены к измерительной. схеме, выполненной в виде шести трансформаторов первичные обмотки трех трансформаторов соединены в звезду, а трех других — в треугольник, выходные обмотки трансформаторов через выпрямители, дифференциаторы и вторые 15 выпрямители подключены к сумматоруЯ,.
Недостатком данного устройства является то, что оно измеряет только величину угловой скорости объекта и не определяет направление его вра- 20 щения.
Цель изобретения — определение направления вращения объекта.
Цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены фазочувствительный выпрямитель и фазовый дискриминатор, при этом вход фазочувствительного выпрямителя подключены к выходной обмотке одного иэ трансформаторов, а выход фазочувст- 30 вительного выпрямителя соединен с одним из входов фазового дискриминатора, второй вход которого соединен с выходом дифференциатора, подключенного ко вторичной обмотке другого трансформатора, напряжение на которой сдвинуто относительно напряжения вторичной обмотки первого трансформатора на 90
На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 — диаграммы напряжений.
Устройство содержит сельсин 1, ротор которого связан с контролируемым объектом (не показан) . Концы 2, 3 и 4 трехфазной обмотки сельсина подключены соответственно к первичным обмоткам трансформаторов 5, 6 и
7, соединенных между собой в "знезду" и к первичным обмоткам трансформаторов 8, 9 и 10, соединенных между собой в "треугольник". Каждая вторичная обмотка всех шести трансформаторов подключена через последовательную цепь, содержащую выпрямитель
11, дифференциатор 12 и нторой выпоямитель 13, к входам сумматора 14.
Вход фаэочувствительного выпрямителя 15 подключен к выходной обмотке первого трансформатора, например
822035 трансформатора 5, а его выход подключен к первому входу фазового дискриминатора 16. Второй вход фазового дискриминатора подключен к выходу дифференциатора 12, вход которого соединен через выпрямитель 11 со вторичной обмоткой второго трансформатора, напряжение которой сдвинуто относительно напряжения вторичной обмотки первого трансформатора на 90 (если первый трансформатор 5, то второй трансформатор будет 9) . !О
На фиг. 2 представлены диаграммы напряжений, получающиеся при постоянной величине угловой скорости, на выходе соответственно первого трансформатора 5 (фиг.2а), второго транс- 15 форматора 9 (фиг.2б), выпрямителя 11 (фиг.2в), дифференциатора 12 при одном (например левом) направлении вращения объекта (фиг.2г), того же дифференциатора 12 при другом (пра- 2О вом) направлении вращения объекта (фиг.2д), фазочувствительного выпрямителя 15 (фиг.2е) и фазового дискриминатора 16 при левом (фиг.2ж) и правом (фиг.2э) направлениях вращения объекта.
Работа устройства заключается в следуйщем. Напряжение с выхода трансформатора 5 (фиг.2а) поступает на фаэочувствительный выпрямитель 15.
Напряжение на выходе фазочувствитель- ЗО ного выпрямителя описывается выражением
U =U Яп(ЯЛЧ ), (I) где U — амплитудное значение огибаю- 35 щей напряжения, Q - угловая скорость контролируемого объекта; угол сдвига огибающей напря1 жения вторичной обмотки i-го 4О трансформатора (в данном случае трансформатора 5) от огибающей напряжения одного из трансформаторов принятого за исходный.
Напряжение на выходе j-ro диффе- 45 ренциатора описывается выражением
U>.=+ 0 Q. cos(Q j- Ч ф (g) в диапазоне изменения я от+ч до
180" + V 50 где Ч - — угол сдвига огибающей напряжения вторичной обмотки
j-ro трансформатора.
Знак (+) в выражении (2) соответствует одному направлению вращения 55 контролируемого объекта, знак (-) другому.
Выбирая трансформаторы, для которых Ч „ - Ч = 90, а возможность такого выбора обусловлена наличием на выходе трансформаторов как фазных, так и линейных напряжений, получаем напряжение на выходе дифференциатора 12.
О =+GU соя(Я+ Ч .+во) +О Я91п Я+ М) ()
Из выражений (1) и (3 следует, что напряжения на выходах фазочувствительного выпрямителя 15 (фиг. 2е) и дифференциатора 12 будут синфазны при одном направлении вращения объекта (фиг.2г). и находиться в противофазе при другом направлении враще- ния объекта (фиг.2д). Сравнение фаэ выходных напряжений фаэочувствительного выпрямителя 15 и дифференциатора 12 производится фаэовым дискриминатором 16, напряжение на выходе которого имеет один уровень (знак) при совпадении фаз (фиг.2ж) и другой уровень (знак), если фазы противоположны (фиг.2э). Таким образом, уровень (знак) выходного напряжения фазового дискриминатора определяет направление вращения объекта.
Использование предлагаемого устройства для определения направления вращения драги позволяет осуществить ограничение скорости боковой подачи при подходе драги к бортам забоя.
Формула изобретения
Устройство для измерения угловой скорости по авт.св. 9717655, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью определения направления вращения контролируемого объекта, в него дополнительно введены фазочувтсвительный выпрямитель и фазовый дискриминатор, при этом вход фазочувствительного выпрямителя подключен к выходной обмотке одного иэ трансформаторов, а выход фазочувствительнаго выпрямителя соединен с одним из входов фазового дискриминатора, второй вход которого соединен с выходом дифференциатора, подключенного ко вторичной обмотке другого трансформатора, напряжение на которой сдвинуто относительно напряжения вторичной обмотки первого трансформатора на 90
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
9717655, кл. 6 01 P 3/48, 25.01.78.
822035
Риг. 2
Составитель A.Òðåãóáoâ
ТехредМ.Коштура . Корректор Л.Иван
Редактор M. Погориляк
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Заказ 1805/67 Тираж 907 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
