Устройство измерения флуктуаций скорости вращения электродвигателя

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ФЛУКТУАЦИИ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ , содержащее полосовой резонансный фильтр с регулируемой частотой резонанса, блок формирования управляющего напряжения и регистратор .-, отличающееся тем, что, с целью повышения точное- : ти измерения, в него введены сетевой фильтр, блок измерения фазового сдвига и частотный детектор, выход которого соединен с регистратором, а вход через полосовой резонансный фильтр соединен с одной из фаз питания и первым входом блока измерения фазового сдвига, второй вход которого и другая фаза питания через блок формирования управляющего напряжения соединен с вторьм входом полосового резонансного фильтра, причем контролируемый двигатель подключен к источнику питания через , СО сетевой фильтр. 91 4 D

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1 () ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3686106/24-10 (22) 04. 01. 84 .(46) :. 15. 04. 85. Бюл. № 14 (72),. .А.А. Лисов, Н:.Н . Тепленков, А. А;. Коваленко:,:.:-.В,.И:.: Савин и M.A. Лисова (53) 621 ° 317(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 407234, кл. С 01 Р 3/44, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 199978,. кл. G 01 Р 3/46, 1967 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ФЛУКТУАЦИИ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ, содержащее полосовой резонансный фильтр с регулируемой частотой резонанса, блок формирова4(5!) G 01 P 3/46 G 01 P 3/44 ния управляющего напряжения и регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повь|шения точности измерения, в него введены сетевой фильтр, блок измерения фазового сдвига и частотный детектор, выход которого соединен с регистратором, а вход через полосовой резонансный фильтр соединен с одной из фаз питания и первым входом блока измерения фазового сдвига, второй вход которого и другая фаза питания через блок формирования управляющего напряжения соединен с вторым входом полосового резонансного фильтра, причем контролируемый двигатель подключен к источнику питания через сетевой фильтр.

1150540

Изобретение относится к контролю состояния электрических машин и может быть использовано для получения информации о флуктуации скорости вращения асинхронного двигателя 5 с короткозамкнутым ротором, в частности гидромотора.

Известно устройство для измерения скорости вращения электродвигателя, содержашее источник питания, 10 связанный с обмотками двигателя через прерыватель, последовательно подключенный усилитель, ключ и измерительный прибор, а также схему управления, подключенную к прерыва- 15 телю и ключу, работающее по принципу отключения питания электродвигателя с последующим измерением одного или среднего из и периодов индуктированной в обмотке ЭДС (1) .

20 Недостатком этого устройства является отключение питания в процессе контроля, что недопустимо для стабильности оборотов контролируемого двигателя. 25

Наиболее. близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для измерения .скорости вращения машин постоянного тока путем выделения наибольшей гармоники спектра З0 пульсаций ЭДС на катушке обмотки вобуждения, содержащее полосовой фильтр с регулируемой частотой, резонанса, изменяемой с помощью обмоток управленйя, помещенных на сердечниках ка- З тушек индуктивности фильтра, блок формирования управляющего напряжения, пропорционального скорости вращения машин, и частотомер (2) .

Однако с помощью известного уст- 40 ройства невозможно измерять обороты трехфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором.

Цель изобретения — повышение точности измерения флуктуации скорости вращения закрытых асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором путем выделения гармоники из спектра нелинейных искажений.

Поставленная цель достигается 50 тем, что в устройство измерения флуктуаций скорости вращения, содержащее полосовой резонансный фильтр с регулируемой частотой резонанса, блок формирования управляющего напряжения,55 регистратор, дополнительно введены сетевой фильтр, блок измерения фазового сдвига и частотный детектор, выход которого соединен с регистратором, а вход через полосовой резонансный фильтр соединен с одной из фаз питания и первым входом блока измерения фазового сдвига, второй вход которого и другая фаза питания через блок формирования управляющего напряжения соединен с вторым входом полосового резонансного фильтра, причем контролируемый двигатель подключен к источнику питания через сетевой фильтр.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.

На чертеже приняты следующие обозначения: полосовой резонансный фильтр 1 с регулируемой частотой резонанса; блок 2 формирования управляющих напряжений; частотный детектор 3; регистратор 4; блок 5 измерения фазового сдвига;.сетевой фильтр 6.

Устройство содержит полосовой резонансный фильтр 1 с регулируемой частотой резонанса, выполненный по схеме двойного Т-образного моста.

Параллельно резисторам моста включены регулирующие элементы, управляемые напряжением. Один вход полосового резонансного фильтра 1 подключен к датчику тока, второй вход подключен к выходу блока 2 формирования управляшщих напряжений.

Блок 2 состоит из делителей и операционных усилителей. Управляющие напряжения перестройки Т-образного моста формируются в блоке 2, Выход фильтра 1 подключен к частотному детектору 3, настраиваемому на частоту выделенной гармоники при номинальных оборотах двигателя. Выход частотного детектора 3 подключен к регистратору, например самописцу 4. Выход блока 5 измерения фазового сдвига подключен к входу блока 2 формирования управляющих.напряжений. Сетевой фильтр 6 включен между источником питания и контролируемым электродвигателем.

Устройство работает следующим образом.

В работающем асинхронном двигателе вращающееся в воздушном зазоре с синхронной частотой магнитное поле статора перемещается относительно ротора, а следовательно, и относительно его обмотки с частотой сколь.жения и = n< — n<. Оно наводит в обмотке ротора ЭДС (Е,), частота которой fi = К ° S. В свою очередь, 1150540

Составитель IO. Мручко

Редактор С. Лисина Техред Л.Микеш Корректор В. Бутяга

Заказ 2134/33 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент"-, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 токи ротора создают свое магнитное поле в воздушном зазоре, которое наводит ЭДС в обмотках статора, втс ричная реакция якоря, частота которой равна частоте скольжения и по которой можно определить скорость вращения ротора, Но, так как скорость вращения ротора электрического двигателя может меняться в широких пределах, необходимо производить перестройку полосового резонансного фильтра, выделяющего выбранную гармонику в зависимости от оборотов °

Такую зависимость имеет фазовый сдвиг между током, протекающим через контролируемый электрический двигатель, и приложенным напряжением. Фазовый сдвиг измеряется блоком 5, а в блоке 2 формируются управляющие напряжения для регулируемых элементов двойного Т-образного моста полосового резонансного фильтра 1. Так как фазовый сдвиг между током и напряжением у разных двигателей различен и, кроме того, зависит от величины нагрузки, то настройка полосового резонансного фильтра, а также выбор гармоники производятся индивидуально для конкретно.го .типа двигателей. Частота выбранной гармоники с резонансного фильтра поступает на частотный детектор 3, где получается постоянное напряжение различной полярности, меняющиеся по амплитуде в зависимости от изменения частоты, т.е, изменение оборо- . тов ротора. Сетевой фильтр 6, включенный между контролируемым электродвигателем и питающей сетью, неофходим для устойчивого выделения полосовым резонансным фильтром 1 выбранной гармоники спектра, генерируемого контролируемым электродвигателем, и не допускает прохождения индустриальных помех.

Благодаря предлагаемому устройству фиксируется непереодическое, медлен11 11 ное изменение скорости — качение вращения ротора электродвигателя, что позволяет определить степень воздействия внешней среды (температуры, газовой среды, магнитного и электрического поля и т.д.), а также контя5 ролирОВать изнОс пОдшипникОв В прО цессе эксплуатации и измерять оборо-ты закрытых электрических двигателей, находящихся в иэделии или труднодоступном месте при различных испыта30