Устройство для измерения частоты вращения вектора магнитного потока машины переменного тока

 

Союз Советскик

Социвлистичесиик

Республик

О П И С А Н И Е (,892373

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к ввт, свид-ву(22) Заивлено 1 1.04РР (2! ) 2)07453/18-21 с присоединением заявки ¹ (23) Йрноритет (5t)M, Кл.

G О1 R 33/02

Н 02 Р 7/00

Кввудвратввнный квмнтвт

СССР ао двлви нэабрвтвннй н аткрытнй

Опубликовано 23.1 2Я1. Бюллетень № 47 (53) УД Кб21 ° 317 °.44(088.,8) Дата опубликования описания 23.1281

И. М. Столяров, Г. А. Синельников, Н. и М. Э. Гольденталь

Ленинградский ордена Ленина, ордена Ок и ордена Трудового Красного Знамени го им. Г. В. Плеханова,и Ленинградское пр ное отделение Всесоюзного научно-иссле института Проектэлектромонтаж (72) Авторы изобретения ь(7I) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ

ВЕКТОРА МАГНИТНОГО ПОТОКА МАШИНЫ ПЕРЕМЕННОГО

ТОКА

Изобретение относится к частотноуправляемому электроприводу и может быть использовано в частотно-регулируемых приводах для получения сигналов, пропорциональных частоте враще" . ния вектора магнитного потока, котокоторые могут быть использованы в системе управления машиной переменного тока.

Известное устройство состоит из то измерительной катушки, расположенной на статоре, интегратора, фазового детектора, фильтра, управляемого генератора. Выход измерительной катушки подсоединен к входу интегратора, выход которого подсоединен к одному входу фазового детектора, на другой вход которого подается сигнал от управляемого генератора. Выход фазового детектора соединен с входом фильтра, выход которого связан с входом управляемого генератора. Сигнал с измерительной катушки интегрируется и в фазовом детекторе сравнивается с сигналом, полученным от управляемого сигнала. Если фаза управляемого генератора не соответствует фазе сигнала интегратора, то сигнал, пропорциональный фазовому рассогласованию, через фильтр. подается на вход управляемого генератора и корректирует его частоту. По сигналу на входе управляемого генератора можно определить частоту сигнала на выходе этого генератора, а следовательно, и частоту сигнала на выходе интегратора, т.е. частоту измеряемого магнитного потока (13 °

Однако такой способ измерения частоты магнитного потока опирается на довольно сложную элементную базу, так как управляемый генератор является довольно сложным устройством, кроме того, известная система инерционная, так как содержит фильтр.

Перестройка управляемого генератора с одной частоты на другую протекает на конечном интервале времени. При

892373 этом диапазон измеряемых частот определяется рабочим диапазоном частот управляемого генератора, что ограничивает возможности устройства.

Цель изобретения - повышение быстродействия и расширение диапазона измеряемых частот.

Поставленная цель достигается тем, что.устройство для измерения частоты вращения вектора магнитного потока машины переменного тока, содержащее последовательно соединенные измерительную катушку и интегратор, снабжено последовательно соединенными второй измерительной катушкой и вторым интегратором, первым и вторым ,блоками произведения, блоком деления, сумматором, вычислителем квадрата модуля, причем выходы первого и второго интеграторов подсоединены соответственно к первым входам первого . и второго блоков произведения и входам вычислителя квадрата модуля, выход которого соединен с первым входом блока деления, второй вход послед- 2 него соединен с выходом сумматора, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго блоков произведения, вторые входы которых подсоединены соответственно к первой и второй измерительным катушкам.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство дпя измерения частоты вращения вектора магнитного потока асинхронной машины состоит из измери- . тельных катушек 1 и 2, интеграторов

3 и 4, блоков 5 и 6 произведения, сумматора 7, блока 8 деления, вычис.лителя 9 квадрата модуля. Выходы из40 мерительных катушек 1 и 2 подсоедине" ны к входам интеграторов 3 и 4, а так же к входам блоков 5 и 6 произведения. Выходы интеграторов 3 и 4 подсоединены к другим входам блоков .

5 и 6 произведения, а также к входам вычислителя 9 квадрата модуля. Выходы блоков 5 и 6 произведения подсоединены к входам сумматора 7. Выход сумматора

7 и выход вычислителя 9 квадрата модуля подсоединяются к входам блока

8 деления, на выходе которого образуется сигнал пропорциональный частоте вращения вектора магнитного потока.

Устройство работает следующим SS образом.

В катушках 1 и 2, которые расположены на статоре асинхронной машины, I так, что оси этих катушек сдвинуты друг относительно друга на угол 90 электрических градусов, индуктируются ЭДС, пропорциональные производным от магнитных потоков по соответствующим осям, Таким образом, сигнал, получаемый от измерительных. катушек 1 и 2, пропорционален произведению амплитуды магнитного потока, частоте вращения вектора магнитного потока и закону измерения этого потока во времени.

Таким образом, в сигнале, получаемом от измерительных катушек 1 и 2, содержится информация о частоте вращения вектора магнитного потока.

Интегрируя этот сигнал интеграторами 3 и 4, мы получаем сигнал, опре" деляющий закон изменения магнитного потока. Находя квадрат модуля этого сигнала в вычислителе 9, определяют сигнал, пропорциональный только квадрату амплитуды магнитного потока. В. сумматоре 7 суммируются сигналы, пропорциональные произведениям магнитного потока по одной оси, на производную от магнитного потока по другой оси.

Эти сигналы мы получаем .с помощью блоков 5 и 6 произведения. Это позволяет получить на выходе сумматора

7 сигнал, который зависит только от произведения частоты вращения вектора магнитного потока на квадрат амплитуды магнитного потока. Используя сигнал, выдаваемый на выходе вычислителя

9 квадрата модуля потока получаем на выходе блока 8 деления сигнал, пропор циональный мгновенному значению частоты вращения вектора магнитного потока.

Изобретение может быть использовано для исследования магнитного поля машины переменного тока, а также для построения системы управления частотно-регулируемым электроприводом. Использование устройства позво-. лит повысить быстродействие привода и тточность его работы. Точность определяется классом точности применяемых блоков, и при классе 0,2 точность не хуже li, что вполне приемлемо для технических измерений. Поскольку в устройстве нет фильтров и задержки, то результат будет выдаваться мгновенно, в то время как задержка измерения в известном устройстве определяется постоянной времени фильтра.

8923

Формула изобретения

Составитель Е. Данилина

Редактор Н. Пушненкова Техред Ж. Кастелевич Корректор C° . Йомак

Заказ 11249/68 Тираж 735 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Устройство для измерения частоты вращения вектора магнитного потока машины переменного тока, содержа- 5 щее последовательно соединенные измерительную катушку и интегратор, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения диапазона измеряемых частот, оно снабжено последовательно соединенными второй измерительной катушкой и вторым интегратором, первым и вторым блоками произведения, блоком деления, сумматором, вычислителем квадрата модуля, причем выходы первого и второго интеграторов подсоеди73 Ь нены соответственно к первым входам первого и второго блоков произведения и входам вычислителя квадрата модуля, выход которого соединен с первым входом блока деления, второй вход последнего соединен с выходом сумматора, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго блоков произведения, вторые входы которых йодсоединены соответственно к первой и второй измерительным катушкам.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США И 4044284, кл. Н 02 Р 5/40, 1977.