Устройство для снятия угловой характеристики пускового и синхронизирующего момента электродвигателя

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для записи угловой характеристики синхронизируннцего или пускового момента электродвигателей. Целью изобретения является повьшение точности. Сумматор 9 устройства подключен входами к датчику момента 8 и датчику угла 5, а его вход - к входу регистратора 10 угла рассогласования осей статора и ротора испытуемого электродвигателя . Датчик 8 момента может быть выполнен в виде узла, содержащего источник постоянного тока, генератор переменного тока, фазочувствительный усилитель и четьфехзвенный шаговый электродвигатель, выполненный таким образом, что при приложении к ротору шагового электродвигателя положительного или отрицательного момента на выводах шагового электродвигаа теля появляется переменное напряжение, амплитуда которого пропорциональна величине приложенного момента , а фаза определяется знаком при (Л ложенного момента. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (ю 4 С 01 R 31/34, С 01 1. 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО;ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ е

ВСЮФЮВМ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ j ц,,"„":;;, И

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНЯТИЯ УГЛОВОЙ

ХАРАКТЕРИСТИКИ ПУСКОВОГО И СИНХРОНИЗИРУК6(ЕГО NONEHTA ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ.(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для записи угловой характеристики синхронизирующего или пускового момента электродвигателей. Целью изоб(21) 4121130/24-10 (22) 02 ° 07.86 (46) 23.10.88. Бюл. У 39 (72) А.Н.Соколов (53) 531. 781(088. 8) (56) Потапов Л.А. и др. Измерение вращающих моментов и скоростей вращения микроэлектродвигателей. И.:

Энергия, 1974, с. 65.

Авторское свидетельство СССР

У 637736, кл. G 01 Ь 3/10, 1977.

„„SU„„1432432 А 1 ретения является повышение точности.

Сумматор 9 устройства подключен входами к датчику момента 8 и датчику угла 5, а его вход — к входу регистратора 10 угла рассогласования осей статора и ротора испытуемого электродвигателя. Датчик 8 момента может быть выполнен в виде узла, содержащего источник постоянного тока, генератор переменного тока, фазочувствительный усилитель и четырехзвенный шаговый электродвигатель, выполненный таким образом, что при приложении к ротору шагового электродвигателя положнтельного или отрицательного момента на выводах шагового электродвига- д теля появляется переменное напряжение, амплитуда которого пропорциональна величине приложенного момента, а фаза определяется зяаяои приложенного момента. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1432432

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для записи угловой характеристики синхронизирующего или пускового момента электродвигателей.

Цель изобретения — повышение точности.

На фиг. 1 показана схема устройства для снятия угловой характеристи- 10 ки пускового или синхронизирующего момента электродвигателя; на фиг,2— структурная схема датчика момента, на фиг. 3 — совмещенные характеристики синхронизирующего момента испытуе- 15 мого электродвигателя и датчика мо-, мента, Устройство для снятий угловой характеристики пусковогоили синхронизирующего момента электродвигателя 20 содержит основание 1, на котором усI . тановлен приводной двигатель 2 с редуктором З,выходной вал 4 которого связан с датчиком 5 угла и снабжен захватом 6 для крепления статора ис- 25 пытуемого электродвигателя 7. °

Кроме того, устройство содержит датчик 8 момента, сумматор 9 и регистратор 10, Сумматор 9 может быть выполнен, например, на операционном усилителе 11. Один вход сумматора 9 подключен к датчику 5 угла, а другой — к датчику 8 момента и к одному входу регистратора 10, другой вход которого подключен к выходу сумматора 9. Датчик.8 момента снабжен зах35 ватом 12 для закрепления ротора испытуемого электродвигателя 7.

Кроме того, датчик 8 момента может быть выполнен в виде узла (фиг. 2), содержащего источник 13 постоянного тока, генератор 14 переменного тока, фазочувствительный усилитель 15 и четырехфазный шаговый электродвигатель 16.

Каждая фаза шагового электродвигателя 16 состоит из двух встречно включенных катушек, расположенных на диаметрально противоположных полюсных выступах. Статор 17 шагового электродвигателя 16 имеет восемь полюсных выступов 18-25, каждый из которых имеет„ например, по одному зубцу. Ротор 26 шагового электродвигателя 16 в этом случае имеет десять зубцов. Фаза, расположенная на полюсных выступах 19 и 23, подключена к источнику 13 постоянного тока. Фаза, расположенная на полюсных выстулах 2 I и 25, зубцы которых сдвинуты относительно зубцов полюсных выступов

19 и 23 на 1/2 зубцового деления, подключена к генератору 14 переменного тока, остальные две фазы встречно включены и подключены к сигнальным входам фазочувствительного усилителя

15, с выхода которого снимается сигнал постоянного тока, пропорциональный измеряемому моменту. Синхрониэирующий вход фазочувствительного усилителя 15 подключен к генератору 14 переменного тока.

Устройство работает следующим образом.

В процессе записи характеристики знакопеременного синхронизирующего момента под его воздействием происходит угловое перемещение захвата 12 датчика 8 момента и жестко с ним связанного вала испытываемого электродвигателя 7, пропорциональное измеряемому моменту (фиг, 3). Причем при записи отрицательных значений момента, как показано на фиг. 3, вал испытываемого электродвигателя 7 пово| рачивается на угол gg в сторону уменьшения угла В,, задаваемого захватом 6 редуктора 3 относительно основания 1. В результате действительный угол рассогласования осей статора и ротора, определяемый как точка В пересечения характеристики синхронизирующего момента OBCDF испытываемого электродвигателя 7 и ха-! рактеристики АА датчика 8 момента, равен 8р = 8,- О

При записи положительных значений синхронизирующего момента захват 12 датчика 8 момента и ротор испытываемого электродвигателя 7 поворачивается относительно основания 1 на угол

8 в сторону увеличения угла о, . В результате действительный угол рассогласования 9 определяется точкой

D и равен 9 =В

В общем виде

8<= — 8„+ 8 = 8„+ K.M, где К вЂ” жесткость характеристики датчика 8 момента (тангенс угла наклона прямой АА на фиг.3);

M — текущее значение записываемого синхронизирующего момента.

Сумматор 9 производит операцию сложения сигналов 9„ H M в соответствии с выражением (I) и поэтому

1432432 напряжение а его выходе пропорционально действительному углу рассогласования Ор

При протекании постоянного тока по фазе У1У5 (фиг. 2) шагового элект5 родвигателя 16 его ротор 26 занимает устойчивое положение, в котором удерживается синхронизирующим моментом

М (В), зависимость которого от углового перемещения ротора 26 от устойчивого положения при малых перемещениях практически линейна и определяется величиной постоянного тока от источника 13. 15

Переменный магнитный поток, созданный катушками фазы УЗУ7, подклю ченной к генератору 14 переменного тока, замыкается из полюсного выступа 2 1 в полюсные выступы 20 и 22 и, 2р аналогично, из полюсного выступа 25 в полюсные выступы 18 и 24 через воздушный зазор между ротором 26 и статором 17 шагового электродвигателя

16. Магнитные проводимости между 25 зубцами ротора 28 и зубцами полюсных выступов 20, 22 и 18, 24 одинаковы и поэтому в фазах У2У6 и У4У8 индуктируются одинаковые по величине и фазе напряжения с частотой, равной частоте генератора 14 переменного тока. В результате, если к валу шагового электродвигателя 16 не прикладывается внешний момент, снимаемое с выводов У2 и У4 напряжение равно нулю за счет встречного включения фаз

У2У6 и У4У8. Напряжение с выхода фазочувтсвительного усилителя 15 также равно нулю.

При приложении к ротору 26 шаго- 4р вого электродвигателя 16 положительного или отрицательного момента на выводах У2 и У4 шагового электродвигателя появляется переменное напряжение, амплитуда которого пропорциональна величине приложенного момента, а фаза определяется знаком приложенного момента, Формула изобретения

1. Устройство для снятия угловой характеристики пускового и синхронизирующего момента электродвигателя, содержащее регистратор, а также установленные на основании приводной двигатель с редуктором, выходной вал которого снабжен захватом для закрепления статора испытуемого электродвигателя, и датчик момента, подключенный к входу регистратора и снабженный захватом для закрепления ротора испытуемого электродвигателя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены датчик угла, связанный с выходным валом редуктора приводного двигателя, и сумматор, входы которого подключены соответственно к датчику угла и к датчику момента, при этом регистратор снабжен вторым входом, подключенным к выходу сумматора.

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, Что, с целью расширения диапазона измеряемых моментов, датчик момента включает в себя источник постоянного тока, генератор переменного тока, фаэочувствительный усилитель и четырехфазный шаговый электродвигатель, одна фаза которого подключена к источнику постоянного тока, другая — к генератору переменного тока, а две остальные включены встречно между сигнальными входами фазочувствительного усилителя, синхронизирующий вход которого подключен к генератору переменного тока.

1432432

Составитель А.Амаханев

Техред А.Кравчук Корректор В.Романенко

Редактор А.Козориз

Тираж 772 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 5420/37

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