Устройство для контроля крутящего момента на валу электродвигателя

 

(Ä)972276

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬ6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.05.81 (21) 3281881I18-10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К, G01 L3I10

Государственный комитет (53) УДК 531.781 (088.8) Опубликовано 07.11.82. Бюллетень № 41

Дата опубликования описания 17.11.82 до делам изобретений и открытий

Чувашский госуд (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КРУТЯЩЕГО

МОМЕНТА НА ВАЛУ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля крутящего момента на валу асинхронного электродвигателя.

Известно устройство для контроля крутящего момента на валу электродвигателя, содержащее трансформатор напряжения, трансформатор тока, фазовращатель, два ограничителя, схему сравнения и усилитель (1) .

Недостатком данного устройства является низкая точность, обусловленная формой и амплитудой сигнала на выходах фазовращателя и трансформатора напряжения, параметрами ограничителей, колебанием напряжения питания электродвигателя.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для контроля крутящего момента на валу электродвигателя, содержащее трансформатор напряжения и трансформатор тока, включенные в статорную цепь электродвигателя, фазовращатель, вход которого соединен с выходом трансформатора тока, формирователь импульсов, соединенный своими входами с выходами фазовращателя и трансформатора напряжения, задатчик уровня, один выход которого связан с первым входом формирователя временного интервала, первый интегратор, связанный одним своим входом с выходом формирователя временного интервала, и второй интегратор (2).

К недостаткам известного устройства относится низкое быстродействие, так как для снятия информации о величине крутящего момента относительно заданного его значения необходимо, чтобы вектор тока находился в третьем квадранте, и низкая точность, которая определяешься примененным в устройстве способом устранения влияния частоты питающей сети на результат контроля.

Цель изобретения — повышение точности и быстродействия работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля крутящего момента на валу электродвигателя введены схема задержки, связанная своим входом с третьим выходом формирователя импульсов, триггер, соединенный своими входами с выходом схемы задержки и третьим выходом формирователя импульсов, третий интегратор, вход которого связан с выходом триггера, дополнительный формирователь вре972276

Формула изобретения

555 менного интервала, первый и второй входы которого соединены соответственно с вторым выходом задатчика уровня и выходом третьего интегратора, а выход -" с вторым входом первого интегратора, управляющие входы формирователей временных интерва toB связаны с первым выходом формирователя импульсов, второй выход которого с. динен с входом второго и тегратора, связанного своим выходом с вторым входом формирователя временного интервала, а вход задатчика уровня связа и с выходом тра нс форм атора на п ряжения.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу в случае, когда крутящий момент на валу электродвигателя меньше заданного значения; на фиг. 3 — — то же, в случае, когда крутящий момент на валу электродвигателя больше заданного его значения.

Устройство для контроля крутящего момента иа валу электродвигателя содержит асинхронный двигатель 1, трансформатор 2 тока, трансформатор 3 напряжения, фазовращатель 4, задатчик 5 уровня, формирователь 6 импульсов, схему 7 задержки, триггер 8, первый 9, второй 10 и третий 11 интеграторы, формирователь ) 2 временного интервала и дополнительный формирователь 13 временного интервала.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы, снимаемые с выходов трансформатора 3 напряжения и фазовращателя 4, подак тся на входы формирователя 6 импульсов, с выходов которого снимаются три сигнала. Сигнал 6.1 формируется в моменты переходов через нулевой уровень с минуса

tt3 плюс сигнала большей фазы (ток или напряжение). С второго выхода снимаются импульсы прямоугольной формы 6.2, начала которых совпадают с моментами переходов с минуса на плюс, а концы — с плюса иа минус через нулевой уровень сигнала 1.

Сигнал 6.3 формируется в момент переходов через нулевой уровень с минуса на плюс сигнала меньшей фазы (ток или напряжение в зависимости от величины крутящего момента М относительно заданного значения Мз)

Если М (Мз, то 91 (q 2, (l)

М) М, го 9 )ч (2)

Сигнал 6.3 устанавливает RS-триггер в

«единицу», а также подается на вход схемы 7 задержки, время задержки которой определяется выражением

Т= — g—

1 1

Ь)

< i где f; — верхний и нижний пределы изменения частоты питающего напряжения.

Сигнал 7 устанавливает RS-триггер 8 в «нуль». Таким образом, длительность сигнала 8 равна времени задержки блока 7.

>0

Выходной сигнал триггера 8 после интегрирования в интеграторе 11 и нестабилизированный сигнал задатчика уровня 5.2 поступают на входы дополнительного формирователя 13 временного интервала.

Сигнал 6.2 поступает на вход интегратора 10. Сигнал 1О и стабилизированный сигнал 5.1 задатчика 5 уровня подаются на входы формирователя 12 временного интервала. На выходах формирователей 12 и 13 временных интервалов формируются прямоугольные импульсы, начала которых совпадают с моментом прихода сигнала 6.3 на их управляющие входы, а концы — с моментами переходов сигналов 10 и 11 с низкого уровня на высокий через уровень сигналов 5.1 и 5.2 соответственно. Сигналы 12 и 13 поступают на входы интегратора 9, с выхода которого снимается однозначная информация о величине крутящего момента на валу электродвигателя относительно заданного его значения.

Устройство может работать в трех режимах: крутящий момент на валу электродвигателя меньше заданного его значения, в этом случае с выхода интегратора 9 снимается отрицательный уровень сигнала; крутящий момент на валу электродвигателя больше заданного момента — с выхода интегратора 9 снимается отрицательный уровень сигнала; крутящий момент на валу электродвигателя равен заданному его значению — — с выхода интегратора 9 снимается нулевой уровень сигнала.

Введение схемы 7 задержки, триггера 8, интегратора Il, дополнительного формирователя 13 временного интервала с соответствующими связями позволяет повысить точность и быстродействие контроля крутящего момента применением более точного способа устранения влияния изменения частоttt питающей сети. Повышение быстродействия достигается тем, что информацию о величине крутящего момента относительно заданного его значения устройство выдает при нахождении вектора тока в первом квадранте.

Устройство для контроля крутящего момента на валу электродвигателя, содержащее трансформатор напряжения и трансформатор тока, включенные в статорную цепь электродвигателя, фазовращатель, вход которого соединен с выходом трансформатора тока, формирователь импульсов, соединенный своими входами с выходами фазовращателя и трансформатора напряжения, задатчик уровня, один выход которого связан с первым входом формирователя временного интервала, первый интегратор, связанный одним своим входом с выходом формирователя временного интервала, и вто972276 рой интегратор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия контроля, в него введены схема задержки, связанная своим входом с третьим выходом формирователя импульсов, триггер, соединенный своими входами с выходом схемы задержки и третьим выходом формирователя импульсов, третий интегратор, вход которого связан с выходом триггера, дополнительный формирователь временного интервала, первый и второй входы которого соединены соответственно с вторым выходом задатчика уровня и выходом третьего интегратора, а выход — с вторым входом первого интегратора, управляющие входы формирователей временных интервалов связаны с первым выходом формирователя импульсов, второй выход которого соединен с входом второго интегратора, связанного своим выходом с вторым входом формирователя временного интервала, а вход задатчика уровня связан с выходом трансформатора напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Швеции № 376128, кл. Н 02 h 7/085, опублик. 1976.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2830907/18-10, кл. G 01 1. 3/10, 1980 (прототип).

972276

f0

Я/2. 5

Составитель А. Евдокимов

Редактор Л. Филь Техред И. Верес Корректор Г. Решетник

Заказ 7669/29 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 l 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4