Устройство для косвенного контроля неравномерности воздушного зазора асинхронного двигателя

 

Изобретение относится к области электротехники, преимущественно к устройствам контроля параметров электрических машин, и может быть использовано для контроля неравномерности воздущного зазора синхронного двигателя . Цель изобретения - сокращение трудозатрат и времени контроля. Устройство для косвенного контроля неравномерности воздушного зазора содержит блок 1 коммутации, подключенный на измерительный вход 2 блока 3 i измерения (БИ) индуктивного сопротив (Л ления обмотки контролируемого двигателя 4, блок вычислений, блок 5 возведения в квадрат измеренной величины , вход которого соединен с информа1щонным выходом 6 БИ 3, а выход связан с информационным входом 7 накапливающего сумматора (НС) 8. Выход последнего соединен с входом функционального преобразователя 9, выход которого подключен к входу 10 блока 11 индикации. В триггере 12

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (51)4G 01 R 3! 34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Риг. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3785668/24-07 (22) 01.09.84 (46) 07. 12.86. Бюл. К - 45 (71) Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт и Институт электродинамики

АН УССР (72) Г.Г. Рогозин, А.В. Рындин, Г.Л. Баранов и И.В, Новиков (53) 621.313 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1065 792, кл. G 01 R 31/34, 1984.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1064249, кл. С 01 К 31/34, 1982.

Справочник по интегральным микросхемам. /Под ред. Б.В. Тарабрина.

N. Энергия, 1980, с. 816, рис. 5.250, Справочник по электроиэмерительным приборам. /Под ред. К.К. Илюнина. — M.: Энергоатомиздат, 1983, с. 76.

Андреев В.П. и др. Полупроводниковые запоминающие устройства.

M. Радио и связь, 1981, с. 344, рис. 4.3.

Вайда Ф., Чакань А. МикроЭВМ. М.:

Энергия, 1980, рис. 3-41. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОСВЕННОГО КОНТРОЛЯ HEPABHOMEPHOCTH ВОЗДУШНОГО 3А30РА АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к области электротехники, преимущественно к устройствам контроля параметров электрических машин, и может быть использовано для контроля неравномерности воздушного зазора синхронного двигателя. Цель изобретения — сокращение трудозатрат и времени контроля, Устройство для косвенного контроля неравномерности воздушного зазора содержит блок 1 коммутации, подключенный на измерительный вход 2 блока 3 измерения (БИ) индуктивного сопротивления обмотки контролируемого двигателя 4, блок вычислений, блок 5 возведения в квадрат измеренной величины, вход которого соединен с информационным выходом 6 БИ 3, а выход связан с информационным входом

7 накапливающего сумматора (НС) 8.

Выход последнего соединен с входом функционального преобразователя 9, выход которого подключен к входу 10 блока 11 индикации. В триггере 12

1 пуска (ТП) прямой выход 13 подкпючен к входу 14 управления сумматора 8.

ТП 12 разрешает прохождение импульсов с первого выхода 15 генератора (Г) 16 через логическую схему И 17 на вход пуска 18 БИ 3. Выход 19 управления БИ 3 соединен с входом формирователя 20 импульсов, выход которого подключен на вход 21 управления

НС 8 и счетный вход 22 счетчика (С)

23. Вход 24 управления НС 8 связан с

275337 вторым выходом 25 Г 16. Выход С 23 связан с входом дешифратора 26, выход

27 которого подключен к входу схемы И 17 и блоку 11 индикации, а второй выход 28 — к входам блока 1 коммутации. Инверсный выход 29 ТП 12 связан с входом сброса 30 С 23. При использовании устройства сокращается время контрольных измерений, снижаются погрешность контроля и его трудоемкость. 5 ил.

Изобретение относится к электротехнике, преимущественно к устройствам контроля параметров электрических машин, и может быть использовано для контроля неравномерности воздушного зазора асинхронного двигателя.

Цель изобретения — сокращение трудозатрат и уменьшение времени контроля.

На фиг.1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2— принципиальная электрическая схема блока коммутации", на фиг.3 — принципиальная электрическая схема триггера пуска логической схемы И, формирователя импульсов, счетчика и дешифратора, на фиг.4 — временная диаграмма работы дешифратора; на фиг.5 — зависимость диагностического параметра от эксцентриситета для двигателя А0-51-2.

Устройство для косвенного контроля неравномерности воздушного зазора асинхронного двигателя (фиг.1) содержит блок 1 коммутации, подключенный на измерительный вход 2 блока 3 измерения индуктивного сопротивления обмотки контролируемого двигателя 4, блок вычислений, блок 5 возведения в квадрат измеренной величины, вход которого соединен с информационным выходом 6 блока 3 измерений, а выход связан с информационным входом 7 накапливающего сумматора 8, выход последнего соединен с входом функционального преобразователя 9, выход последнего подключен к входу 10 блока 11 индикации. В триггере 12 пуска прямой выход 13 подключен к входу 14 управления сумматора 8,Триггер 12 пуска разрешает прохождение импульсов с первого выхода 15 генератора 16 через логическую схему И 17

5 на вход 18 пуска блока 3 измерений, выход 19 управления последнеro соединен с входом формирователя 20 импульсов, выход которого подключен на вход 21 управления накапливающего сумматора 8 и счетный вход 22 счетчика 23. Вход 24 управления накапливающего сумматора 8 связан с вторым выходом 25 генератора 16. Выход счетчика 23 связан с входом дешифратора 26, выход 27 которого подключен к входу логической схемы И 17 и блоку 11 индикации, а второй выход 28— к входам блока 1 коммутации. При этом инверсный выход 29 триггера 12 пуска связан с входом 30 сброса счетчика 23. Блоки 12, 17, 20, 23, 26 и

16 входят в состав программного блока управления.

Указанные элементы устройства контроля неравномерности воздушного зазора выполняют следующим образом.

Блок 1 коммутации (фиг.2) например, включает три электромагнитных реле 31-33, подключающих своими замыкающими контактами соответствующие обмотки контролируемого двигателя 4 к измерительному входу 2 блока

3 измерений. Реле 31-33 управляются логическими элементами. з5 Блок 3 измерения — автоматический цифровой измерительный мост Е 7-8 для измерения индуктивности фаз статорной обмотки имеет следующие параметры: 16-разрядный двоично-десяз 1275 тичный выходной код, вход 18 пуска управляется импульсом положительной полярности длительностью не менее

10 мкс. Выходы преобразователя имеют уровни, принятые для 155-й серии 5 микросхемы. Погрешность измерения не превышает 0,17 й,1 ед.счета. Время преобразования не превышает 1 с.

Блок 5 возведения в квадрат выполнен на постоянном запоминающем устройстве объемом 16384 16-разрядных слоев, в котором записана таблица квадратов чисел. При этом содержимое. выбранной ячейки представляет собой квадрат числа, равного адресу. 15

Функциональный преобразователь 9 выполнен на постоянном запоминающем устройстве объемом 16384 16-разрядных слов. Входная шина данных — вход

10 подключается на выход функциональ- 2о ного преобразователя 9, а вход модуляции яркости — на первый выход 27 дешифратора 26.

Триггера 12 пуска, логическая схема И 17, формирователь 20 импульсов, счетчик 23 и дешифратор 26 выполнены, например, в соответствии с фиг.3. При этом формирователь 20 импульсов содержит два последовательно включенных одновибратора 34 и 35, 30 выполненных на микросхемах ДДЗ и

ДД4. Вход первого одновибратора 34 связан с выходом 19 блока 3 измерения, а выход подключен на инверсный вход второго одновибратора 35, выход последнего соединен со счетным входом 22 счетчика 23, выполненного на микросхеме ДД5, и входом 2! управления накапливающего сумматора

8. Такое включение обеспечивает сра- 40 батывание первого одновибратора 34 при переходе напряжения на его входе из высокого уровня в низкий.

Дешифратор 26 выполнен на микросхемах ДЦ6 и ДД7 и формирует выход- 45 ные сигналы Си А, Си В, Си С и Си D в зависимости от входных сигналов

Си 1 и Си 2, поступающих с выходов счетчика 23, в соответствии с временной диаграммой (фиг.4). 50

Генератор 16 включает мультивибратор на 1 кГц, выполненный на микросхемах ДД1 и ДЦ2 (фиг.З), и делитель частоты 1/1000, выполненный на 55 микросхемах ДДЗ-ДД5 . Выход мультивибратора связан с входом делителя и входом 24 для обнуления сумматора 8.

337

Выход пелителя соединен с «х дом логической схемы И 1 7 .

Устройство работает елсдук1щ1 и образом.

В исходном положении т)мб Hp 36 находится в положении 37, при этом вход К триггера 12 пуска закорочен на массу и триггер 12 пуска находится в нулевом состоянии, характеризуемом высоким уровнем напряжения на инверсном выходе 29, подключенном к входу 30 сброса счетчика 3, вызывая сброс в исходное состояние. Прямой выход 13 триггера 12 пуска находится в низком уровне напряжения и подключен на вход 14 управления сумматора 8, при этом на вход 24 управления последнего поступают импульсы частотой 1 кГц с второго выхода 25 генератора 16, вызывая установку сумматора 8 в исходное состояние. При переключении тумблера 36 в верхнее по схеме положение 38 на прямом выходе 13 триггера 12 пуска устанавливается высокий уровень напряжения,что разрешает прохождение импульсов с выхода 15 генератора 16 через схему И 17 на вход 18 запуска преобразования блока 3 измерения и переводит сумматор 8 в режим суммирования.При этом счетчик 23 находится в исходном нулевом состоянии и следовательно, блок коммутаций, вторые входы которого соединены с выходами 28 дешифратора 26, подключает на измерительные входы 2 блока измерений фазу А контролируемого двигателя

По истечении времени преобразо— вания на прямом выходе 13 триггера

12 пуска уровень напряжения переходит из высокого в низкий, что свидетельствует об установлении на информационных выходах цифрового кода измеренного значения. Последний поступает на адресный вход блока 5 возведения в квадрат, на выходе которого устанавливается код квадрата измерепного значения индуктнвности, и на информационные входы 7 накапливающего сумматора 8. Вход 21 управления последнего подключен к выходу формирователя 20 импульсов„ осуществляющего выработку импульса по перепаду напряжения на выходе конца преобразования блока 3 измерения из высокого уровня . . низкий длительностью, например, 200 t .с, достаточной для нк— полнения опера1ии суммирования. Имь сительно оси расточки статора, а, b и с — коэффициенты, Й вЂ” значение диагностического параметра при равномерном зазоре.

На выходе функционального преобразователя 9 устанавливается предварительно записанное значение сте1р пени неравномерности воздушного зазора, вычисленное по соотношению (2) .

При этом на выходе Си D дешифратора 26 (фиг.ч) появляется низкий уровень напряжения, который запрещает прохождение импульсов с выхода 15 генератора 16 через схему И 17 на вход 18 запуска блока 3 измерений, одновременно разрешая запись информации в регистр блока 11 индикации

2п и ее индикацию.

75337

30

D - Ь + L + L2 д ь с где L,,L в и Ь вЂ” измеренные значения индуктивностей фаэ А, В и С 40 соответственно.

Сигнал с выхода сумматора 8 поступает на адресные входы функционального преобразователя 9, выполненного на постоянном эапоминающем 45 устройстве и реализующем зависимость

1 степени неравномерности воздушного зазора от диагностического параметра и Г.

Указанная зависимость для двигателя AO-51-2 (фиг.5) с достаточной точностью может быть аппроксимирована выражением

d = йо + аГ+ Ьс + сиз, (2) 55 где

S 12 пульс задержан на время срабатывания блока 5 вычисления квадратов.

Одновременно выработанный формирователем 20 импульсов импульс поступает на вход 22 счетчика 23 и вызывает

его переключение в следующее состояние, что поиводит к переходу на выходах 27 дешифратора 26 сигнала Си А в низкий уровень, а сигнала Си В .в высокий уровень напряжения и соот.ветственно отключению реле 31 блока 1 коммутаций и срабатыванию реле 32 (фиг.2),. которое своим контактом подключает на измерительный вход 2 блока 3 измерения фазу В вместо фазы А.

По приходу второго импульса за- пуска работа схемы повторяется, счетчик 23 увеличивает свое состояние на единицу, накапливающий сумматор 8 хранит сумму квадратов двух измерений. На выходах дешифратора 26 сигнал Си В (фиг.4) перейдет в низкий уровень и сигнал Си С в высокий уровень напряжения, что приведет к отключению реле 32 и включению реле

33 блока 1 коммутации. При этом контакт реле 32 размыкается, а контакт реле 33 замыкается и подключает на измерительный вход блока измерений фазу С.

После прихода третьего импульса запуска блока 3 измерения и окончания преобразования сумматор 8 хранит сумму

E — эксцентриситет оси расточки ротора отноНа этом цикл измерения заканчивается.

Для подготовки устройства к работе необходимо перевести тумблер

36 в положение 37, что вызовет сброс триггера 12 пуска,, счетчика 23 и сумматора 8 и переход схемы в исходное состояние.

Устройство контроля неравномерности воздушного зазора асинхронного двигателя по сравнению с известным обладает следующими техническими преимуществами: время проведения контрольных измерений уменьшается с

1 ч/двиг до 0,2 ч/двиг, снижается погрешность контроля в два раза,трудоемкость уменьшается на порядок.

Формула изобретения

Устройство для косвенного контроля неравномерности воздушного зазора асинхронного двигателя, содержащее блок коммутации фазных обмоток проверяемого двигателя, программный блок управления, накапливающий сумматор, блок измерения, блок возведения в квадрат измеренной величины, блок индикации, при этом выход блока коммутации соединен с измерительным входом блока измерения, информационный выход которого соединен с блоком возведения в квадрат, выход последнего подключен к информационному входу накапливающего сумматора, связанного с входом блока индикации,причем входы управления бло1275337 ка коммутации и накапливающего сумматора соединены с выходами программного блока управления, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения трудозатрат и уменьшения времени контроля, устройство снабжено функциональным преобразователем сигнала, пропорционального сумме квадратов измеренных индуктивностей фаз, в сигнал, пропорциональный неравномерности зазора, включенным между накапливающим сумматором и блоком индикации, а программный блок управления выполнен в виде триггера пуска, логической схемы И, формирователя импульсов, счетчика, дешифратора и генератора, блок измерения выполнен в виде блока измерения индуктивности с входом пуска и выходом управления, блок индикации снабжен дополнительным входом, причем прямой выход триггера пуска соединен с одним из входов управления накапливающего сумматора и входом логической схемы И, к другим входам которой подключены первый выход генератора и первый выход дешифратора, а выход логической схемы И подключен к входу пуска блока измерений, выход управления которого соединен с формирователем импульсов, выход последне10 го соединен с другим входом управления накапливающего сумматора и счетным входом счетчика, вход сброса которого подключен к инверсному выходу триггера пуска, при этом выход !

5 счетчика соединен с входом дешифратора, первый выход которого подключен к дополнительному входу блока индикации, а второй выход — к входу управления блока коммутации, причем

20 второй выход генератора соединен с управляющим входом накапливающего сумматора.

1275337

1275337

Си1

Си2

СиА

Си С

Си мГн

Х7

50 фиг.5

Составитель В. Никаноров

Редактор И. Шулла Техред Н.Глущенко Корректор О. Луговая

Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 6556/36

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4