Датчик эдс электродвигателя постоянного тока

 

Изобретение относитря к электротехнике и может быть использовано в электроприводах постоянного тока. Целью изобретения является повышение динамической точности измерения ЭДС. Датчик содержит конденсаторы 5 и 6, подключенные параллельно резисторам 1 и 2. Шунт 7 включен мелзду точкой соединения резисторов 1 и 2 и точкой соединения обмоток 3 и 4 якоря и дополнительных,полюсов. Данный датчик обеспечивает улучшение качества сигналов обратных связей по ЭДС и ее производной. I ил. о г /

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (И) (5g 4 Н 02 P 5/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Я% 5

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4067882/24-07 (22) 20.05.86 (46) 23.12.87.Бюл. В 47 (71) Сибирский металлургический институт им.Серго Орджоникидзе (72) П.Н.Кунинин, А.И.Петрачков и А.Г.Хлыновский (53) 621.316.718.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 634426, кл. Н 02 Р 5/06, 1978.

Авторское свидетельство СССР

В 372632, кл. Н 02 Р 5/06, 1970. (54) ДАТЧИК ЭДС ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах постоянного аока.

Целью изобретения является повышение динамической точности измерения

ЭДС. Датчик содержит конденсаторы

5 и 6, подключенные параллельно резисторам 1 и 2. Шунт 7 включен между точкой соединения резисторов 1 и 2 и точкой соединения обмоток 3 и 4 якоря и дополнительных полюсов.

Данный датчик обеспечивает улучшение качества сигналов обратных связей по ЭДС и ее производной. l ил.

1361695

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах постоянного тока.

Целью изобретения является повыше5 ние динамической точности измерения

ЭДС.

На чертеже приведена схема датчика ЭДС электродвигателя постоянного тока. 10

Датчик ЭДС электродвигателя постоянного тока содержит последовательно соединенные первый 1 и второй 2 резисторы, подключенные к последовательно соединенным обмоткам 3 и 4 )6 якоря и дополнительных полюсов, первыц 5 и второй 6 конденсаторы, под" ключенные параллельно соответственно первому 1 и второму 2 резисторам, шунт 7, включенный между точкой соединения первого 1 и второго 2 резисторов и точкой соединения обмоток 3 и 4 якоря и дополнительных полюсов последовательно соеР диненные датчик 8 тока и фильтр 9 25 низкой частоты первого порядка, измерительные выводы шунта 7 подключены к входам датчика 8 тока, постоянная времени фильтра 9 равна постоянной времени обмотки 4 дополнитель" 30 ных полюсов.

Датчик ЭДС работает следующим образом.

Обмотки 3 и 4 электродвигателя образуют с резисторами 1 и 2 и конденсаторами 5 и 6 измерительный мост ° .Резисторы 1 и 2 и конденсаторы 5 и 6 выбраны из условия равновесия измерительного моста как в установившемся,. так и в переходных режимах. В одну 40 из диагоналей моста подано напряжение

U Поскольку. мост сбалансирован, напряжение U,,включенное в его диа" гональ, не приводит к протеканию тока по шунту 7, включенному во вторую диагональ моста.

ЭДС двигателя включена в одно из плеч моста, поэтому по отношению к ЭДС мост не сбалансирован.

Датчик тока служит для усиления 60 напряжения, снимаемого с шунта, до уровня, удобного для использования в системе автоматического управления, а фильтр 9 подавляет напряжение, пропорциональное производной ЭДС двигателя, поскольку в диагонали моста через шунт 7 протекает ток, пропорциональный ЭДС двигателя и его производной.

Пусть Z<»,Z, Е, и Z — операторы сопротивлений соответственно первого, второго, третьего и четвертого -плеч тахометрического моста.

Тогда

U Е = I,(Z+ Z )-I Е,— I Е

I

О -Т» Е + I(Zq+ Е ) .

Через измерительный шунт протекает ток (2) I = Т-I

Из условия равновесия измерительного моста (3) Z» Е4

Е

Z»+ Zç (4) Иэ чертежа следует, что

Z R (T p+ 1); Z = R (T p+ 1) (5) где R,,Tp — активное сопротивление и постоянная времени обмотки якоря;

R,Ту — активное сопротивление и постоянная времени дополнительных полюсов.

С учетом (5) из (3) имеют

6(ТЫ+ ) Еэ К (т р+ 1)

3.3,Ra

ЕСЛИ Е4

4 К С р+1 (6) то при услов ни R С вЂ” Т

Rn Ry R

Z = — — — — —— (7) К (Т р+1) Т p+1

1 Я» поскольку — -" - R,, что вытекает

R) из условия (3) равновесия моста в установившемся режиме.

Подстановка Z, и Z z иэ (6) и (7) в (3) после несложных преобразований дает

Подставка Е z из (3) в систему уравнений (1) и решение системы уравнений относительно Z и Z с учетом (2) дает

1361695

Е (Та.р + 1) э а%

R« 2 R<< (,+ R ) — — — T T p + — -- (T + T )p+1 а р,+ р « R R а (е) Е

I м R,+ R>

Составитель В. Трофименко

Редактор И. Николайчук Техред М. Ходанич Корректор И.Муска

Заказ 6301/55 Тираж 659

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

Но мощность измерительного моста на несколько порядков меньше мощности электродвигателя, поэтому

R< К„и члены с операторами р и р изчезающе малы. Пренебрегая ими, z находят (9)

Е(Тр+ 1)

R< + R<<

Сигнал шунта усиливается датчиком 8 тока, составляющая, пропорциональная производной ЭДС двигателя, подавляется фильтром с постоянной времени, равной постоянной времени

Т> дополнительных полюсов. На выходе фильтра

Использование датчика обеспечивает построение систем управления электроприводом с повышенной статической и динамической точностью, что достигается за счет улучшения качества сигналов обратных связей по

ЭДС и ее производной.

Формула изобретения

Датчик ЭДС электродвигателя постоянного тока, содержащий два рез1устора, подключенных к выводам электро" двигателя и образующих тахометрический мост с обмотками якоря и дополнительных полюсов, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения динамической точности измерения ..ЭДС, в него введены два кондея" сатора, каждый из которых подключен параллельно соответствующему резистору, шунт, включенный между точкой соединения выводов резисторов и точкой соединения выводов обмоток якоря и дополнительных полюсов, датр5 чик тока и фильтр низкой частоты первого порядка, причем входы датчика тока соединены с измерительными выводами шунта, а выход подключен к входу фильтра ниэкрй частоты первого

З0 порядка, постоянная времени которого равна постоянной времени обмотки дополнительных полюсов.