Устройство для измерения скорости вращения асинхронного двигателя

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

РеСяублик (11) 6l ll51 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 141?76 (21) 2430339у18-10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 15,0678. Бюллетень ¹ 22 (45) Дата опубликования описания 16.0578

2 (51) М. Кл.

Ст 01 P 3/46

Тасударстаенный комитет

Совета Инннотроа СССР оо делам изобретений и открытий (5З) УДК 531.771 (088,8) (72) / втор изобретен ите

В.С.Мигаль (7е} 3@®ВйТЕЛЬ Днепропетровский инженерно-строительный институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ

АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к технике контроля и регулирования и может быт использовано для измерения скорости в системах асинхронных вентильных каскадов.

Известны асинхронные двигатели с фаэным ротором 1, применяемые в приводах.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство (2), содержащее трехфазный выпрямитель, два потенциометра, образующих схему сравнения, и выходной измерительный прибор. Выпрямитель включен на напряжение ротора и выдает сигнал, зависящий от скольжения. Этот сигнал поступает на первый потенциометр. На второй потенциометр поступает напряжение от эталонного источника.

Это устройство имеет низкую точность, особенно при работе двигателя под нагрузкой, так как из-эа падения напряжения в роторной цепи нарушается пропорциональность между напряжением на кольцах ротора и скольжением.

Целью изобретения является ïîâûшение точности измерения скорости вращения, что достигается введением в предлагаемое устройство магнитного усилителя, вход которого подключен через токовый трансформатор в цепь ротора, а выход соединен последовательно с выпрямителем.

На чертеже показана схема описываемого устройства для измерения скорости вращения асинхронного двигателя 1, которое содержит токовый трансформатор 2, трехфазный трансформатор 3 с выпрямителем 4, схему сравнения напряжений 5 с измерительным прибором 6.

К выходу токового трансформатора подключен вход магнитного усилителя 7, выход которого связан с выпрямителем

)5 8, а вторичная обмотка через делитель напряжения 9 подключена на статорное . напряжение и зашунтирована установочным потенциометром 10. Источник эталонного напряжения образован фильт20 ром 11, выпрямителем 12, потенциометрами 13 и стабилитроном 14.

Измерение скорости вращения двигателя в соответствии с зависимостью тт

=тЕ 1(1-5) производится следующим образом. Напряжение ротора понижается при помощи трансформатора 3 и подается на выпрямитель 4. Сигнал, пропорциональный величине тт43, появляется на потенциометре %1 . На потенциоматр

ЗО подается сигнал от источника эта611151 лонного напряжения (11э ), пропорциональный величине t11. По резистору Я4 и регистрирующему йрибору 6 протекает ток, пропорциональный разности напряжений U - Uэ а следовательно,,и разности величий: и (с, 1 1

Однако указанная выше пропорциональность между напряжением ротора и скольжением соблюдается только при холостом ходе.

Для асинхронного вентильного каскада в этом режиме имеет место такое соотношение:

)(, „ -К Б, c P (i) где К < и К2 — коэффициенты, зависящие от схемы соединения выпрямителя и инвертора; напряжение негодвижного ротора; «Ю ((2„, — максимальное напряжение питающси сети;

/5 в угол опережения инвертора.

Следовательно, для данного каскада возможно точное измерение скорос- 25 ти, если & пропорционально сов /3. для нагрузочного режима возникающие падения напряжения нарушают эту пропорциональность. Выражение (1), приобретает вид: З)

)(Ц В-К 1Г сжР.И(— Х 2,В+2 с )Р) или

К Ц2 Od М

Б=- — 1(1соэ/М вЂ” — Х +Zr 6+2 24-г (з)

I(U

Р ,,г .Р 2 2 сД р

Л,3 где )(Р— индуктивное сопротивление фазы двигателя, приведенное к обмотке ротора; активное сопротивление фазы (И! статора, приведенное к обмотке ротора; активное сопротивление фазы

2 ротора; активное сопротивление сгласА живающего дросселя; 45

3 d — выпрямленный ток .

Для компенсации указанных падений напряжения используется магнитный усилитель 7, подключенный через токовый трансформатор 2 в цепь вынрямлен- 50 ного тока ротора, Параллельно его вторичной:обмотке включен выпрямитель 8. Магнитный усилитель рассчитан так, чтобы индуктивное сопротивление вторичной обмотки изменялось пропорционально выпрямленному току.

Выпрямители 4 и 8 включены последовательно и их напряжения складываются. При работе вхолостую ток 3d мал, индуктивное сопротивление вторичной обмотки максимально, падение напряжения в обмотке и на ныходе выпрямителя 8 максимально.

Под нагрузкой возрастает ток 3d возрастает падение на выходе выпрямителя 4, но на такую же величину снижается напряжение на вторичной обмотке магнитного усилителя и, следовательно, на выходе выпрямителя 8.

Таким образом, напряжение на потенциометре Ч не меняется по сранне1 нию с режимом холостого хода, т.е. компенсируются падения напряжения.

Ток через регистрирующий прибор равен: )эг 1 1 ог) р(2+1 оД

Т% где Цэ — эквивалентное напряжение после делителя (13);

0р — напряжение ротора после трансформатора (3); внутреннее сопротивление источника ЭДС эквивалентного схеме, создающей напряжение; внутреннее сопротивление источника ЭДС, эквивалентного схеме, создающей напряжение.

+Я pp +g Я Т(+Д Д g

4 02 1 2 О2

Чувствительность схемы, т.е. способность ее фиксировать наименьшее значение U определяется выражением: о ир.и, 1 а.,ц н Ч

2 02

С учетом выражения (5) при холостом ходе производится балансировка схемы сравнения.

В кривых напряжения ротора возникают помехи, создаваемые высшими гармониками ныпрямленного тока, которые практически имеют порядок, кратный трем. Для подавления этих помех вторичные обмотки трансформатора 3 включены треугольником.

Величины емкостей С2 и Сэ в фильтрах следует выбирать так, чтобы постоянные времени выпрямителей 4 и 8

I не снижали реакцию схемы на изменение скорости вращения двигателя. Решение этого нопроса облегчается вследствие того, что величина емкости С2 может быть существенно снижена, так как используется трехфазная мостовая схема и подавляются высокие гармоники, Формула изобретения

Устройство для измерения скорости вращения асинхронного двигателя с фазным ротором, содержащее выпрямитель, включенный на роторное напряжение, источник эталонного напряжения и схему сравнения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него дополнительно внеден магнитный усилитель, вход которого

611151

Сг

Составитель Е.Швецов

Техред И. Бабурка

Корректор E.Ïàïè

Редактор О.Хейфиц

Заказ 3148/36 Тираж 11.12 Подписное цИИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

% филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 подключен к трансформатору тока в цепи ротора, а выход соединен последовательно, с выпрямителем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Костенко М.П., Пиотровскии Д.М.

Электрические машины. М.-Л., 1965, с. 29-39.

2. Патент Великобритании 9920259, кл. 38(3), 1963.