Устройство для измерения скоростивращения асинхронного двигателя сфазным potopom

 

Союз Соаетскнк

Соцналнстнческнк

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ («>830244 (б1) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 150679 (21) 2781305(18-10

Р1 М (, 3 с присоединением заявки ¹вЂ”

G 01 Р 3/481

Государственный комитет

СССР яо делам изобретений.и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 1505.81. Бюллетень ¹ 18

Дата опубликования описания 1505.81 (53) УДК531. 771 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л. И. Достов, В. П. Жибура, Н. A. Марков и Т.A.Òåäëèàøíèëè

t в ( (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ

ВРАЩЕНИЯ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

С ФАЗНЫМ РОТОРОМ

Изобретение относится к технике контроля и регулирования и может быть использовано для измерения скорости в системах с асинхронным двигателем с фазным ротором.

Известна схема для измерения скорости вращения асинхронных двигателей, входными сигналами которой являются напряжение, ток ротора и статора двигателя P1) .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для измерения частоты вращения асинхронного двигателя, содержащее управляемый дроссель, преобразователь частоты в напряжение, схему сравнения и согласующий трансформатор, а также трансформаторы, выпрямители, делитель напряжения, подключенный к сети питания статора асинхронного двигателя (.2) .

Однако устройство имеет недостаточную точность измерения скорости вращения ротора асинхронного двигателя.

Цель изобретения - повышение точности измерения скорости вращения и упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения скорости вращения асинхронного двигателя с фазным ротором, магнитный усилитель с резистором выполнен в виде трансформатора постоянного тока, вторичные обмотки которого соединены последовательно встречно и подключены через резистор и согласующий трансформатор к цепи ротора, а первичная обмотка трансформатора постоянного

О .тока подключена к источнику постоянного тока, при этом регистратор подключен параллельно резистору.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого

15 устройства на фиг. 2а — напряжение на роторе асинхронного двигателя; на фиг. 2б — соответствующий этому напряжению вторичный ток трансформатора постоянного тока.

Устройство содержит управляемйй дроссель, выполненный в виде трансформатора 1 постоянного тока с обмотками 2 и 3 и обмоткой 4 управления, согласующий -трансформатор 5, нагрузку 6, преобразователь 7 частоты в напряжение, регистрирующий прибор 8, резистор 9, источник 10 эталонного напряжения, дросеель 11, источник 12

30 постоянного тока.!

830244

Вторичные обмотки 2 и 3 трансформатора 1 постоянного тока через нагрузку

6 и согласующий трансформатор 5 под.ключены к цепи ротора асинхронного двигателя. Параллельно нагрузке б подключен преобразователь 7 частоты р напряжение, выход которого подключен к схеме сравнения, состоящий из регистрирующего прибора 8, резистора

9 и источника .10 эталонного напряжения. Первичная обмотка трансформатора 1 постоянного тока через дроссель 11 подключена к источнику 12 постоянного тока.

Принцип работы устройства основан на известной для асинхронных машин зависимости (пропорциональности) частоты ЭДС (тока) ротора от его ,скорости и = —. (f

60 р

Вторичный ток трансформатора 1 постоянного тока имеет форму чередующихся положительных и отрицательных прямоугольных полуволн (фиг.2 б), причем амплитуда вторичного тока с высокой точностью пропорциональная амплитуде постоянного тока, протекающего по первичной обмотке. Сдвиг по фазе между вторичным током трансфор- 40 матора постоянного тока iz и напряжением ротора Ор зависит от соотношения R /R Р (фиг..2), где R H — сопротивление нагрузки, R критическое сопротивление трансформатора 1 постоянного тока.

Анализ работы трансформатора постоянного тока показывает, что если пренебречь потерями в самом трансфор- go маторе можно записать с1Ф

Е = Ч

2.de, где Š— ЭДС во вторичной обмотке трансформатора постоянного тока1 — - изменение потока в сердечфф + нике;

Ч вЂ” число читков во вторичной

> обмотке.

Проинтегрировав это выражение за четверть периода, получим амплитуду магнитного потока

Е ЕТ Е 1 - ч " =-та=у Га .6 «() (1)

20 где n — скорость вращения ротора, р — число пар полюсов частота напряжения питания асинхронного двигателя; частота ЭДС (тока) ротора.

B качестве измерительного преобра- 5 зователя, обеспечивающего высокую точность преобразования синусоидального напряжения ЭДС ротора в прямоугольную форму импульсов со стабильной амплитудой, используется транс- ЗО форматор постоянного тока, гдеф=Ф =ф — амплитуда магнитного

И потока трансформатора постоянного тока;

Т вЂ” период напряжения, частота.

Таким образом, если при изменении напряжения питания трансформатора 1 постоянного тока отношение E/f поддерживается постоянным, магнитный поток, а следовательно, и вторичный ток не должны изменяться. В цепи вторичных обмоток 2 и 3 включена нагрузка б, напряжение которой подается на преобразователь 7 частоты в напряжение и далее в схему сравнения с регистрирующим прибором 8. Постоянный ток на обмотку 4 управления подается от источника 12 постоянного тока через дроссель 11.

Дроссель 11 предназначен для ограничения тока четных гармоник в цепи управления, что обеспечивает получение режима вынужденного намагничи. вания трансформатора 1 постоянного тока.

Так как трансформатор 1 постоянного тока не вносит погрешности в измерение частоты, то частота вторичного тока трансформатора 1 постоянного тока с высокой точностью соответствует частоте ЭДС ротора и, I следовательно, на выходе преобразователя 7 частоты в напряжение получаем выходной сигнал, равный частоте

ЭДС ротора. В момент пуска асинхронного двигателя при неподвижном роторе частота ЭДС максимальная и соответствует частоте напряжения питания статора, т.е. разность частот, формула (1) равна нулю. Резистором 9 при неподвижном роторе (или при подаче контрольного сигнала с частотой напряжения питания статора) добиваемся нулевого показания регистрирующего прибора 8. При изменении скорости ротора его частота изменяется пропорционально скорости, а разность напряжения резистора 9 и преобразователя 7 частоты в напряжение прямо

% пропорциональное величине скорости ротора.

Погрешность измерения скорости вращения в предлагаемом устройстве определяется только погрешностью преобразователя 7 частоты в напряжение и регистрирующего прибора 8 во всем диапазоне изменения скорости.

Формула изобретения устройство для измерения скорости вращения асинхронного двигателя с фазным ротором, содержащее магнитный усилитель с. резистором, источник постоянного тока согласующий трансформатор и реги "тратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, магнит830244 ный усилитель выполнен в виде трансформатора постоянного тока, первичная обмотка которого подключена к источнику постоянного тока, вторичные обмотки, соединенные последовательно встречно. через резистор и согласующий трансформатор подключены к цепи ротора, при этом регистратор подключен параллельно резистору.

Источники информации, принятые во внимание .при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 657347, кл. G 01 P 3/46, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

9611151, кл. 6 01 Р 3/36, 1976 (прототип).

ВНИИПИ Заказ 3291/51

Тираж 907 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул.Проектная,4