Устройство для измерения времени выбега электрической машины

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовачо при исследовании электрических машин, когда по времени выбега косвенно оценивают момент сопротивления ротора, а следовательно, состояние подшипниковых опор. Цель изобретения - повышение точности с определения времени выбега за счет повьш1ения точности определения фиксированных частот вращения ротора. Устронгство для измерения времени выбега содержит переключатель I, первый вход которого соединен с обмоткой электрической машины 2, второй вход которого соединен с выходом блока 3 питания, третий через последователь-; но соединенные усилитель 4, ограничитель 5, дифференциатор 6, формиро-. ватель 7 импульсов подключен к входу триггера 8. Первый вход триггера 8 подключен к первому входу первого элемента И 9 и к выходу второго ждущего мультивибратора 10, а второй вход триггера 8 соединен с первым входом второго элемента И 1I и входом первого ждущего мультивибратора 12. Вторые входы элементов И 9 и 12подключены к выходу генератора 13опорной частоты. Выход первого элемента И 9 подключен к первому входу первого счетчика 14 импульсов. Вход второго элемента И 11 подключен к первому входу второго счетчика 15 импульсов. Выход мультивибратора 12 соединен с первым входом элемента ИЛИ 16 и 1ерез первую линию задержки 17 - с вторым входом.счетчика 14. Выход мультивибратора 10 соединен с вторым входом элемента 16 и через вторую лИнию задержки 18- с вторым входом счетчика 15. Вход счетчика 14 соединен с первым вхо-. дом элемента ИЛИ 19. Выход счетчика 15 соединен с вторым входом элемента 19, выход которого подсоединен af to

А1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„. 80„„126088 (5ц 4 С 01 R 31/34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY С8ИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3863277/24-07 (22) 17.01.85 (46) 30.09.86. Бюл. 9 36 (72) В.А. Абрамов, В.С. Зайчик, Н.А. Калганов, С.В. Кузнецов, В.М. Скипник и Г.С. Шимко (53) 621. 313 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1092668, кл. G 01 R 31/34, 1983.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1183929, кл. G 01 R 31/34,.1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ ВЬБЕГА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ИАШИНЬ1

{57) Изобретение относится к электро" измерительной технике и может быть использоваио при исследовании электрических машин, когда по времени выбега косвенно оценивают момент сопро" тивления ротора, а следовательно, состояние подшипниковых опор ° Цель изобретения — повьппение точности определения времени выбега за счет повьппения точности определения фиксированных частот вращения ротора. Устройство для измерения времени выбега содержит переключатель I первый вход которого соединен с обмоткой электрической машины 2, второй вход которого соединен с выходом блока 3 питания, третий через последователь-; но соединенные усилитель 4, ограни- читель 5, дифференциатор 6, формиро-, ватель 7 импульсов подключен к входу триггера 8. Первый вход триггера 8 подключен к первому входу первого элемента И 9 и к выходу второго ждущего мультивибратора 10, а второй вход триггера 8 соединен с первым входом второго элемента И 11 и входом первого ждущего мультивибратора

12. Вторые входы элементов И 9 и

l2 подключены к выходу генератора

13 опорной частоты. Выход первого элемента И 9 подключен к первому входу первого счетчика 14 импульсов.

Вход второго элемента И 11 подключен к первому входу второго счетчика 15 импульсов. Выход мультивибратора 12 соединен с первым входом элемента ИПИ 16 и через первую линию задержки 17 — с вторым входом счетчика 14. Выход мультивкбратора 10 соединен с вторым входом элемента

16 и через вторую линию задержки 18с вторым входом счетчика 15. Вход счетчика 14 соединен с первым вхо= дом элемента ИПИ 19. Выход счетчика

15 соединен с вторым входом элемента 19, выход которого подсоединен

1260885 к сумматору 20, выход которого подключен K первому входу блока регистации 21 а выход элемента 14 подклю" чен к его второму входу. Таким об1

Изобретение относится к электро" измерительной технике и может быть использовано при исследовании электрических машин.

По времени выбега косвенно оценивается момент- сопротивления вращению

Ротора, а следовательно, состояние подшипниковых опор электрических машин.

Цель изобретения - повышение точности определения времени выбега электрической машины за счет повышения точности определения фиксированных частот вращения ротора электри" ческой машины.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2— зпюры напряжения в разных точках.

Устройство для измерения времени выбега электрической машины содержит переключатель 1, первый выход которого соединен с обмотками электрической машины 2, второй выходс выходом блока 3 питания, третий выход через последовательно соединенные усилитель 4, ограничитель 5, дифференциатор 6, формирователь 7 импульсов, подключен к входу триггера 8. Первый выход триггера 8 подключен к первому входу первого эле.— мента И 9 и выходу второго ждущего мультивибратора 10, а второй выход триггера 8 соединен с первым входом второго элемента И 11 и входом первого ждущего мультивибратора 12.

Вторые входы элементов И 9 и 11 подсоединены к выходу генератора 13 опорной частоты. Выход первого элемента И 9 подключен к первому входу первого счетчика 14 импульсов.

Выход второго элемента И 11 подключен к первому входу второго счет"чика 15 импульсов. Выход первого ждущего мультивибратора 12 соединен с первым входом второго элемента разом, устройство позволяет измерить время ныбега с большой точностью между двумя любыми фиксированными частотами. 2 ял.

ИЛИ 16 и через первую линию 17 задержки с вторым входом первого счетчика 14 импульсов ° Выход второго ждущего мультивибратора 10 соединен с вторым входом второго элемента

ИЛИ 16 и через вторую линию 18 задержки с вторым входом второго счетчика 15 импульсов. Выход первого счетчика 14 импульсов соединен с

1О первым входом первого элемента ИЛИ

19. Выход второго счетчика 15 импуль" сов соединен с вторым входом перво3 го элемента ИЛИ 19, выход которого подсоединен к сумматору 20. Выход

15 сумматора 20 подключен к первому входу блока 21 регистрации. Выход первого элемента ИЛИ 19 подсоединен к второму входу блока 21 регистрации.

Выход блока 22 начального обнуления

2О подсоединен к третьим входам счетчиков 14 и 15 импульсов.

Устройство для измерения времени выбега электрической машины работает следующим образом.

Переключатель 1 устанавливается в положение "Разгон", при этом электрическая машина 2 подключается к блоку

3 питания. После набора электрической машиной 2 номинальных оборотов, ЗО переключатель 1 ставится в положение "Измерение.", при этом электри" ческая машина 2 отключается от блока

3 пнт ния, а вход усилителя 4 подключается к статорной обмотке электрической машины 2, в статорной обмотке которой наводится ЗДС (фяг.2а) от остаточной намагниченности. Наведенное напряжение ЭДС усиливается усилителем 4 (фиг. 2б} и нормяруетО сн по амплитуде (фяг. 2в) ограничителем 5. Нормированный по амплитуде сигнал с крутыми фронтами поступает на дифференциатор 6, который формирует короткие разнополярные импульсы и моменты перехода огра" няченной сянусояднай через ноль

1260885 (фиг. 2r). Формирователь 7 импульсов формирует короткие прямоугольные импульсы положительной полярности (фиг. 2д) в момент времени, соответствующий фронту положительных 5

1 импульсов с дифференциатора 6. С выхода формирователя 7 импульсов однополярные импульсы, нормированные по амплитуде и длительности подаются на вход триггера 8, с двух 10 выходов которого снимаются противофазные сигналы. С первого выхода триггера 8 сигнал, длительность которого равна i-му измеряемому периоду (фиг. 2е) подается на первый 5 вход первого элемента И 9 и на вход второго ждущего мультивибратора 10.

Сигнал с второго выхода триггера 8, длительность которого равна i+I измеряемому периоду (фиг.2ж), подает- 20 ся на первый вход второго элемента

И 11 и на вход первого ждущего мультивибраторà 12. На вторые входы первого и второго элементов И 9 и 11 подаются импульсы (фиг. 2з) с выхода 25 генератора 13 опорной частоты. Первый элемент И 9 обеспечивает выделение пачки импульсов (фиг. 2и), которая подается на первый вход первого

I счетчика 14 импульсов, Второй элемент щ

И 11 обеспечивает выделение пачки импульсов (фиг. 2к), которая подается на первый вход второго счетчика

15 импульсов. Счетчик 14 и 15 импуль" сов обеспечивают подсчет импульсов в соответствующих пачках импульсов, количество импульсов в которых пропорционально измеряемым периодам.

Импульс второго ждущего мультивибратора 10, нормированный по длитель- 4О ности Т «Т „, ;„, где i - номер измеряемого периода, Тд,, „- минимальное значение длительности измеряемых периодов (фиг. 2л), проходит через второй элемент ИЛИ 16 и произ- 45 водит регистрацию промежуточной суммы и текущее значение периода в блоке 21 регистрации, а проходя через вторую линию 18 задержки на второй вход второго счетчика 15 50 импульсов он подготавливает этот счетчик импульсов к следующему циклу работы. Сигнал с первого ждущего .,мультивибратора 12, нормированный ,по длительности (фиг. 2м), подается на второй вход первого элемента ИЛИ

19 и через первую линию 17 задержки на второй вход первого счетчика 14 импульсов для его подготовки к следующему циклу работы. С выходов счетчиков 14 и 15 импульсов цифровой код после счета соответствующей, пачки импульсов выдается на входы первого элемента ИЛИ 19.

В моменты времени Т, Т„1;„)

Т„1„, . ° . и т.д. цифровой код пере- . дается с первого элемента ИЛИ 19 на сумматор 20, с выхода которого промежуточная сумма и значение периода выдается для регистрации в блок

21 регистрации.

Блок 22 начального обнуления . предназначен для установления счетчиков 14 и 15 импульсов в исходное состояние при подаче на измеритель питания с блока питания 3.

Время выбега электрической машины определяется как частная сумма значений периодов между двумя фиксированными значениями периодов, которые обратно пропорциональны фиксированной частоте.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет измерять время выбега электрической машины с большой точностью между двумя любыми фиксированными частотами, причем неодно значность определения фиксированных частот исключается.

Все блоки измерителя времени выбега предлагаемого устройства выполнены на стандартных элементах.

Усилитель 4 выполнен на операционном, усилителе 140УД-8А, который обладает высоким входным сопротивлением, что исключает шунтирование источника сигнала и большой коэффициент усиления ° Ограничитель 5 выполнен Hà опе-,. рационном усилителе К140УД IА, что обеспечивает крутые фронты ограниченного синусоидального сигнала.

Дифференциатор 6 представляет собой дифференцирующую цепочку. Формирователь 7 импульсов выполнен на одновибраторе 155-АГЗ, который произво» дит формирование нормированных по амплитуде и длительности импульсов и согласует выход аналоговых каска-; дов с входом каскадов, собранных на цифровых ИМС 155 серии. Элементы И

9 и 11 выполнены на ИМС 155 ЛАЗ.

Триггер 8 выполнен на ИИС 155 ТМ2, генератор 13 опорной частоты собран на ИМС 155 ЛАЗ, с кварцевым резонатором 1 ИГц в цепи обратной связи.

Ждущие мультивибраторы 10 и 12 соби t

Фие.2

Сост ави тель В. Никаноров

Редактор А, Ревин Техред И.Попович Корректор О, Луговая

3аказ 5226/46 Тираж 728 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Г1осква, Б-35, Рвушская наб., д. 4/5

Пгоизводственв э-полиграфиями<.ко » предприятие, г. Ужгороц, ул. Проектная, 4

5 126<18 раны на одновибраторах ИИ(. 155 А1 3 которые обеспечивает формирование коротких по длительности импульсов.

Счетчики 14 и 15 импульсов собраны на ИИС 155 ИЕ9, Злементы ИЛИ 16 и

19 выполнены íà HMC ЛР1 и 155 ЛЕ1.

Сумматор собран на ИИС 155 ИМ3.

Предлагаемое устройство (по сравнению сустройством прототипом), обла.дает высокой точностью определения 1р времени выбега электрической машины.

Формула изобретения

Устройство для измерения времени выбега электрической машины, содержащее переключатель, предназначенный для подключения обмотки электричес-. кой машины, работающей на выбеге, к последовательно соединенным усилителю, ограничителю, дифференциатору, и формирователю .импульсов, генератор опорной частоты, первый и второй . 25 счетчики импульсов, элемент И, триггер, первый выход которого подключен

:к первому входу элемента И блок регистрации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности, gp оно снабжено двумя элементами ИЛИ, двумя ждущими мультивибраторами, двумя элементами задержки, вторым а -

85 б .элеме г|ом И и сумматором, причем выход формирователя импульсов подсоединен к входу триггера, первый выход которого подключен к входу второго ждущего мультивибратора, а второй выход подключен к первому вхо" ду втuporo элемента И и входу первого ждущего мультивибратора, вторые входы первого и. второго элементов И подключены к выходу генератора опорной частоты, выход первого ждущего мультивибратора подключен к первому входу второго элемента ИЛИ и через первую линию задержки — к второму входу первого счетчика импульсов, на первый вход которого подсоединен выход первого элемента И, выход второго ждущего мультивибратора подключен к второму входу второго элемента ИЛИ и через вторую линию задержки — к второму входу второго счетчика импульсов, на вход которого подсоединен выход второго элемента И, выход первого счетчика импульсов подключен на первый вход первого элемента ИЛИ, на второй вход которого подсоединен выход второго счетчика импульсов, выход первого элемен; та ИЛИ подключен к входу сумматора, выход которого подключен к первому входу блока регистрации, на второй вход Которого подключен выход второго элемента ИЛИ, t