Устройство для измерения времени выбега электродвигателя

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ ВЫБЕГА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, содержащее блок управления, коммутатор , фильтр, блоки формирования импульсов запуска и останова, блок регистрации времени выбега, при этом коммутатор предназначен для подключения к испытываемому двигателю и его источнику питания, блок управления соединен с управляющим входом коммутатора , выход которого соединен с блоком формирования импульса запуска и через фильтр - с блоком формиро вания импульса останова, а блоки фор мирования импульсов подключены к бло ку регистрации времени выбега, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения времени выбега электродвигателя, в устройство введены пороговой блок и нуль-компаратор, а фильтр выполнен в виде фильтра инфранизких частот, при этом вход порогового блока соединен с выходом коммутатора, выходы порогового блока - с блоком управ .i Ленин, блоком формирования импульса запуска и фильтром инфранизких Ш частот, а нуль-компаратор включен между выходом фильтра и блоком формирования импульса останова. СП 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(50 G 01 R 31/34 с з описания изоьрктяния -:

ИДЕТЕЛЬО ТВУ

I;

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГП Й (21) 3580128/24-07 (22) 08.04. 83 (46) 0 7.10.84. Бюл. Р 37 (72) В.Н.Ерыкалов, A.М.Соловьев, A.Ï.ÊoMàðüêoâ и В.И.Сундуков (53) 621.313(088.8) (56) 1. Патент США Р 3934123, кл.235-92, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 783588, кл, G 01 С 25/00, 1980.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 802787, кл. G 01 С 25/00, 1981. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ВРЕМЕНИ ВЫБЕГА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, содержащее блок управления, коммутатор, фильтр, блоки формирования импульсов запуска и останова, блок регистрации времени выбега, при этом коммутатор предназначен для подключения к испытываемому двигателю и его источнику питания, блок управления

„„SU„„1117543 А соединен с управляющим входом комму-, татора, выход которого соединен с блоком формирования импульса запуска и через фильтр — с блоком формирования импульса останова, а блоки формирования импульсов подключены к блоку регистрации времени выбега, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения времени выбега электродвигателя, в устройство введены пороговой блок и нуль-компаратор, а фильтр выполнен в виде фильтра инфранизких частот, при этом вход порогового блока соединен с выходом коммутатора, выходы порогового блока — с блоком управC ления, блоком формирования импульса запуска и фильтром инфранизких частот, а нуль-компаратор включен ме жду выходом фильтра и блоком формирования импульса останова.

11175 13

Изобретение относится к средствам измерения электромеханических характеристикик электродви гат елей и может быть исполь зовано в кон трол ьно— испытательной аппаратуре при проверке электродвигателей з процессе их изготовления и эксплуатации, Известно устройство, содержащее тахометрический датчик, блок управления, соединенный с коммутатором, и счетчик времени. С блока управления 10 через коммутатор подается сигнал, пропорциональный скорости вращения ротора. По моменту исчезновения ЗДС, наведенной остаточной намагниченностью ротора з обмотках статора, на экране осциллографа с помощью секундомера определяют время выбега электродвигателя (3.)

Недостатком такого устройства.является невысокая точность измерения времени выбега ротора из-за наличия субъективных ошибок оператора, так как при измерении выбега нескольких электродвигателей, имеющих или очень близкие значения указанного параметра, оператор не з состоянии произвести объективные измерения всех испытуемых электродвигателях с большой точностью.

Кроме того, при малых значениях наведенной ЭДС полезный сигнал заби-вается помехами, вследствие чего снижается точность фиксации момента остановки вращения ротора. Постоянное при-сутствие оператора при измерении времени выбега электродвигателей, особенно в тех случаях, когда это время превышает 60-90 мин, делает этот процесс малопроизводительным.

Известно устройство, содержащее блок управления, соединенный с комму- PQ татором, и счетчик времени, дополнительно содержащий блок определения коэффициента нарастания и затухания оборотов ротора, классификатор коэффициентов нарастания и затухания, преобразователь коэффициентов нарастания и затухания и управляемый ключ.

С блока управления через коммутатор подается команда на отключение электродвигателя от источника питания и

sf одновременное включение управляемого ключа. На управляемый ключ с тахометрического датчика в течение огределенного времени поступают импульсы, пропорциональные числу оборотов ротора электродвигателя. Управляемый ключ в дискретные моменты времени подает импульсы в блок определения коэффициентов нарастания и затухания оборотов ротора, где вычисляется коэффициент затухания. Вычисленное значение коэффициента затухания подается з классификатор, з котором определяется по данному значению коэф-— фициента соответствующее значение коэффициента для полного времени выбега. Таким образом, по полученному значению коэффициента затухания на начальном участке выбега грогнозируeòeÿ полное время выбе — à. (2 "°.

Недостатком этого способа является неточное огределение времени выбега,. так как эталонные значения коэффициентов для определения полного времени зыбега определяются на основе: статистических данных, весьма приближен о.

Наиболее близким к предложенному по техни еской сущности к достигаемому результату является устройство ,цля измерения зремени выбега электродвигателя, содержащее блок управления, коммутатор, фильтр, блоки фор. .ирозания импульсов запуска и оста— нова, блок регистрации времени выбега, при этом коммутатор предназначен для подключения к испытываемому двигателю и его источнику питания, 5лок управления соединен с управляюшим входом коммутатора, выход котогого соединен с блоком формирования импульса запуска и через фильтр — с б.оком формирования импульса останоаа, причем указанные блоки формиро-вания импульсоз подключены к блоку регистрации времени выбега (33.

С блока управления через коммутатор подается команда на отключение электродвигателя от источника питания.

ЗДС, наведенная в обмотках статора, подается одновременно в блок формирования импульса запуска датчика времени и на усилитель. Блок формирования импульса запуска датчика времени выдает импульс в канал запуска датчика. времени, который начинает отсчет

rper",ени. По мере зыбега ротора ЭДС уменьшается. Фильтр нижних частот до частоты среза не пропускает сигнал на блок остановки датчика времени. Как только частота наведенной

ЭДС достигае" частоты среза фильтра нижних частот {ФНЧ), срабатывает блок формирования импульса останова датчика времени. Момент фиксации остановки ротора происходит на частоте срсза ФНЧ, поэтому вводится дополнительно попр- âêà,,равная 0,02-0,.1Ъ от времени выбега, зафиксированного на частоте среза.

Однако извсстное устройство недостаточно точно определяет время выбега электродвигателя,так как устройство не защищено от помех, что может приводить к ложным срабатываниям кан ла остановки датчика, далее, устройство требует поправок, которые зависят от типа электродвигателей, от температурных воздействий и т.д.

Зта поправка определяется опытным путем и не всегда достоверна.

Цель изобретения — повышение точности измерения времени выбега электр>одвигcñтеля .

1117543

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения времени выбега электродви гател я, содержащее блок управления, коммутатор, фильтр, блоки формирования импульсов запуска и останова, блок регистрации времени выбега, при этом коммутатор предназначен для подключения к испытываемому двигателю и его источнику питания, блок управления соединен с управляющим входом коммутатора, выход которого соединен с блоком формирования импульса запуска и через фильтр — с блоком формирования импульса останова, а блоки формирования импульсов подключены к блоку регистрации времени выбега, введены пороговый блок и нуль-компаратор, а фильтр выполнен в виде фильтра инфранизких частот, при этом вход порогового блока соединен с выходом коммутатора, выходы порогового блока — с блоком управления, блоком формирования импульса запуска с фильтром инфранизких частот, а нуль-компаратор включен между выходом фильтра, и блоком: формирования импульса оста- 25 нова.

На фиг.1 приведена структурная схема устройства для измерения выбеra электродвигателей; на фиг.2-6 осциллограммы напряжений основных уз- 30 лов устройства.

Структурная схема состоит из блока

1 управления, источника 2 питания, связанного через коммутатор 3 с электродвигателем 4, согласующего бло- З5 ка 5, подключенного к пороговому блоку 6, который связан с блоком 1 управления, блоком 7 формирования импульса запуска и фильтром 8 инфранизких частот, нуль-компаратора 9, блока 10 формирования импульса останова и регистрирующего блока 11.

Устройство работает следующим образом.

С блока 1 управления подается команда через коммутатор 3 на отклю- 45 чение разогнанного до номинальных оборотов электродвигателя 4 от источника 2 питания. При этом ЭДС, наведенная в обмотках статора электродвигателя 4, подается с помощью ком- 5О. мутатора 3 на согласующий блок 5, имеющий большое входное сопротивление, которое исключает шунтирование обмоток статора испытуемого электродвигателя 4. С выхода согласующего блока 5 сигнал от наведенной ЭДС поступает на пороговый блок 6, где сравниваютсв с заранее выбранным для определенного типа электродвигателя 4 опорным напряжением. Это необходимо, так как величина сигнала от наведенной ЭДС в статоре электродвигателя 4 существенно зависит от фазы напряжения источника 2 питания в момент отключения электродвигателя 4.

При величине ЭДС меньшей величины заданного опорного. напряжения, блок управления выдает команду на повторный разгон электродвигателя 4.

Если величина сигнала от наведенной

ЭДС превышает величину опорного напряжения, пороговый блок 6 выдает команду на блок 7 формирования импульса запуска, который запускает в регистрирующем блоке 11 электронный секундомер на начало отсчета времени выбега электродвигателя 4.

Одновременно с этим сигнал с порогового блока 6 подается на фильтр 8 инфранизких частот, где выделяется из общего сигнала, содержащего помехи.

Полоса пропускания фильтра 8 инфранизких частот выбрана таким образом (фиг.2), чтобы отношение сигнал/шум составило наибольшую величину. Как только частота сигнала от наведенной

ЭДС достигает частоты среза фильтра

8 инфранизких частот, сработает компаратор 9 и своим перепадом запускает блок 10 формирования импульса останова. Так как амплитудно-частотная характеристика фильтра 8 имеет вид, представленный на фиг.2, то блок 10 сформирует импульс, по заднему фронту которого на электронный секундомер регистрирующего блока ll поступает кЬманда на остановку отсчета времени выбега.

Таким образом, предлагаемое уст- ройство по сравнению с известным повышает точность измерения времени выбега, так как команда на выключение секундомера поступает тогда, когда сигнал на выходе фильтра исчезает, т.е. при полной остановке двигателя 4

Устройство обладает надежной защитой от помех, так как сигнал на компаратор поступает только после достижения частоты среза фильтра

8 инфраниэких частот, а до-частоты среза отфильтровывается вместе с по-. мехами.

Использование предлагаемого устройства позволяет расширить диапазон измерений в сторону измерения малых значений ЭДС и скоростей при воздействии сильных помех и наводок.

1117543

f,/щ

Составитель В. Никаноров

Редактор П.Коссей Техред Л.Коцюбняк Корректор А.Тяско

Заказ 7212/28 Тираж 710 Подпи сное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035р NocKBaр Ж35 Раушская наб р д 4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4