Система контроля асинхронного электродвигателя и способ оценки ее работы
Владельцы патента RU 2337317:
Открытое акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" (ОАО АНПП "ТЕМП-АВИА") (RU)
Изобретения относятся к области приборостроения и могут быть использованы для оценки работы системы контроля асинхронного электродвигателя, преимущественно гиромотора. Технический результат - расширение функциональных возможностей. Для достижения данного результата система контроля асинхронного электродвигателя (АД) содержит статический преобразователь тока, коммутатор, блок управления коммутатором, блок контроля, сигнализатор, устройство отключения коммутатора, шину управления, блок тестовых сигналов, устройство отключения нагрузки. При этом способ оценки состояния АД заключается в отключении статического преобразователя тока и нагрузки и подаче на вход блока контроля тестовых сигналов сначала с частотой, равной нижней границе допустимой величины частоты вращения электродвигателя, а затем с частотой, равной верхней границе допустимой величины частоты вращения электродвигателя. В каждом случае фиксируют состояние сигнализатора отказа. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретения относятся к электротехнике и могут быть использованы для оценки работы системы контроля асинхронного электродвигателя, преимущественно гиромотора.
Известна система контроля трехфазного асинхронного гиромотора авиагоризонта [1], содержащая статический преобразователь тока, трехканальный коммутатор, блок контроля вращения и основанная на способе непосредственного измерения числа оборотов гиромотора.
Недостатком этого устройства, как и способа его реализующего, является отсутствие контроля его работы.
Известна также система контроля асинхронного электродвигателя [2], основанная на способе непосредственного измерения числа оборотов электродвигателя, содержащая статический преобразователь тока, коммутатор, блок управления коммутатором, сигнализатор отказа, состоящий из блока обработки импульсов, блока управления измерителем, порогового элемента, измерителя периода ЭДС, генератора, D-триггера.
Недостатком этого устройства, как и реализуемого им способа, является отсутствие контроля его работы.
Достигаемым техническим результатом настоящих изобретений является введение оценки работы системы контроля асинхронного электродвигателя.
В системе контроля асинхронного электродвигателя, содержащей статический преобразователь тока, выходы которого подключены к нагрузке - фазам асинхронного электродвигателя через коммутатор, управляющий вход которого подключен к блоку управления коммутатором, две фазы асинхронного электродвигателя подключены к входу блока контроля, выход которого подключен к сигнализатору отказа, согласно изобретению между управляющим входом коммутатора и блоком управления коммутатором вводится устройство отключения коммутатора, управляющий вход которого подключен к шине управления, блок тестовых сигналов, вход которого подключен к шине управления, а выход к входу блока контроля, устройство отключения нагрузки, включенное между нагрузкой и коммутатором, управляющий вход которого подключен к шине управления.
В способе оценки работы системы контроля асинхронного электродвигателя, заключающемся в использовании тестовых сигналов, согласно изобретению отключают статический преобразователь тока и нагрузку, на вход блока контроля подают тестовые сигналы сначала с частотой, равной нижней границе допустимой величины частоты вращения электродвигателя, затем с частотой, равной верхней границе допустимой величины частоты вращения электродвигателя, и в каждом случае фиксируют состояние сигнализатора отказа.
К существенным отличиям предложенного устройства относится то, что введенные вновь устройство отключения коммутатора и устройство отключения нагрузки обеспечивают высокоимпедансное состояние двух фаз, соединенных с выходом блока тестовых сигналов. Тестовые сигналы, имеющие различные частоты, имитируют различную частоту вращения электродвигателя и в блоке контроля формируют соответствующий сигнал для управления сигнализатором отказа, который отражает работоспособность системы.
К существенным признакам предложенного способа относится имитация нижней и верхней границ допустимой величины частоты вращения электродвигателя, что позволяет оценить работу системы контроля. На чертеже представлена схема устройства. Предложенное устройство содержит статический преобразователь 1 тока, коммутатор 2, блок 3 управления коммутатором, блок 4 контроля, сигнализатор 5, устройство 6 отключения коммутатора, шину 7 управления, блок 8 тестовых сигналов, устройство 9 отключения нагрузки.
Выходы статического преобразователя 1 тока подключены к нагрузке - фазам асинхронного электродвигателя 10 через коммутатор 2, управляющий вход которого подключен через устройство 6 отключения коммутатора к блоку 3 управления коммутатором.
Две фазы асинхронного электродвигателя 10 подключены через устройство 9 отключения нагрузки к блоку 8 тестовых сигналов и блоку 4 контроля, выход которого подключен к сигнализатору 5. Шина 7 управления подключена к управляющим входам устройства 6 отключения коммутатора, блока 8 тестовых сигналов, устройства 9 отключения нагрузки.
Система контроля асинхронного электродвигателя работает следующим образом. При разгоне ротора асинхронного электродвигателя 10 на него поступает через коммутатор 2 переменное напряжение, формируемое статическим преобразователем 1 тока. При поступлении на управляющий вход коммутатора 2 сигнала с блока 3 управления коммутатором через устройство 6 отключения коммутатора, коммутатор 2 закрывается и подача электроэнергии на электродвигатель 10 прекращается на короткий промежуток времени. В этом случае ротор электродвигателя 10 продолжает вращаться по инерции (на выбеге), индуцирует в обмотке асинхронного электродвигателя 10 ЭДС выбега, которая поступает на блок 4 контроля. Если частота вращения ротора электродвигателя 10 ниже предельно допустимой, то блок 4 контроля формирует сигнал отказа, который, поступая на сигнализатор 5 отказа, активизирует его; это означает, что ротор электродвигателя не разогнался до нужных оборотов, либо обороты упали до нижнего предельно допустимого значения. Как только частота вращения ротора электродвигателя 10 достигнет верхней границы предельно допустимого значения, блок 4 контроля формирует сигнал исправности, который переключает сигнализатор 5 исправности в пассивное состояние.
При применении данной системы контроля в высоконадежных устройствах, предназначенных для установки на борту самолета, например в авиагоризонте, необходимо периодически осуществлять оценку ее работы, проводимую следующим образом.
По команде с шины 7 управления устройство 6 отключения коммутатора закрывает коммутатор 2, устройство 9 отключения нагрузки отключает нагрузку - асинхронный электродвигатель 10, а блок 8 тестовых сигналов подает на вход блока 4 контроля тестовые сигналы сначала с частотой, равной нижней границе, затем равной верхней границе допустимой величины частоты вращения ротора электродвигателя 10. Если система контроля асинхронного электродвигателя исправна, то при подаче тестового сигнала с частотой, равной нижней границе допустимой величины частоты вращения электродвигателя 10, блок 4 контроля активизирует сигнализатор 5, что означает отказ системы, а при подаче тестового сигнала с частотой, равной верхней границе допустимой величины частоты вращения электродвигателя 10, блок 4 контроля снимает сигнал активизации сигнализатора 5. Способ оценки работы системы контроля асинхронного электродвигателя осуществляется следующим образом.
В процессе работы системы контроля асинхронного электродвигателя периодически на короткое время прекращают подачу электроэнергии на электродвигатель 10 и последний, вращаясь по инерции (на выбеге), индуцирует в обмотке ЭДС с частотой вращения электродвигателя 10, которую в блоке 4 контроля сравнивают с опорной частотой и формируют сигнал исправности, который активизирует сигнализатор 5 отказа, если частота ЭДС ниже нижней границы допустимой величины частоты вращения электродвигателя 10. Для оценки работы системы отключают статический преобразователь 1 тока и нагрузку 10, на вход блока 4 контроля подают тестовый сигнал сначала с частотой, равной нижней границе допустимой величины частоты вращения электродвигателя 10. При этом в блоке 4 контроля формируют сигнал, которым активизируют сигнализатор 5 отказа. Затем подают тестовый сигнал с частотой, равной верхней границе допустимой величины частоты вращения электродвигателя, при этом в блоке 4 контроля формируют сигнал, которым прекращают активизацию сигнализатора 5 отказа.
После оценки работы системы вновь включают статический преобразователь 1 тока и нагрузку 10.
Предложенные изобретения использованы при оценке работы системы контроля асинхронного гиромотора авиагоризонта.
Источники информации
1. АС СССР 1579172, кл. G01C 25/00, 1987 г.
2. Патент РФ 2285237, МПК G01С 25/00, 2004 г. (прототип).
1. Система контроля асинхронного электродвигателя, содержащая статический преобразователь тока, выходы которого подключены к нагрузке - фазам асинхронного электродвигателя через коммутатор, управляющий вход которого подключен к блоку управления коммутатором, две фазы асинхронного электродвигателя подключены к входу блока контроля, выход которого подключен к сигнализатору отказа, отличающаяся тем, что между управляющим входом коммутатора и блоком управления коммутатором вводится устройство отключения коммутатора, управляющий вход которого подключен к шине управления, блок тестовых сигналов, вход которого подключен к шине управления, а выход к тестовому входу блока контроля, устройство отключения нагрузки, включенное между нагрузкой и коммутатором, управляющий вход которого подключен к шине управления.
2. Способ оценки работы системы контроля асинхронного электродвигателя, заключающийся в использовании тестовых сигналов, отличающийся тем, что отключают статический преобразователь тока и нагрузку, на вход блока контроля подают тестовые сигналы сначала с частотой, равной нижней границе допустимой величины частоты вращения электродвигателя, затем с частотой, равной верхней границе допустимой величины частоты вращения электродвигателя, и в каждом случае фиксируют состояние сигнализатора отказа.
