СИСТЕМА КОНТРОЛЯ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ Российский патент 2007 года по МПК H02H7/97 G01R31/34 G01C25/00 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для контроля вращения асинхронного электродвигателя, в частности гиромотора авиагоризонта.

Известно устройство для защиты трехфазного электродвигателя [1], содержащее импульсный трансформатор и основанное на методе измерения импульсов, величина которых пропорциональна потребляемому электродвигателем току.

Недостатком этого устройства является низкая надежность и достоверность контроля вращения электродвигателя.

Известна также система контроля асинхронного электродвигателя [2], основанная на непосредственном измерении числа оборотов электродвигателя.

Известная система контроля асинхронного электродвигателя содержит статический преобразователь тока, блок управления, состоящий из коммутатора, блока управления коммутатором, блока обработки импульсов, блока управления измерителем, порогового устройства измерителя периода ЭДС, D-триггера, генератор, сигнализатор отказа.

Недостатком этого устройства является неоднозначность чередования фаз в момент включения питания. Это выражается в том, что в момент включения питания на фазные провода асинхронного электродвигателя в течение некоторого времени может подаваться напряжение любой формы, вплоть до постоянного напряжения, что может привести к неустойчивому запуску электродвигателя и даже к превышению режима его работы, а это приведет к увеличению погрешности гироскопического прибора, в котором установлен электродвигатель.

Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является повышение надежности запуска асинхронного электродвигателя.

Поставленная задача решается за счет того, что в систему контроля асинхронного электродвигателя, содержащую статический преобразователь тока, выходы которого подключены к фазным проводам асинхронного электродвигателя, блок управления, который подключен к двум фазным проводам асинхронного электродвигателя и к шине контроля, генератор, выход которого подключен ко входу блока управления, согласно изобретению, дополнительно введены блок включения, формирователь задержки и формирователь сброса, выход которого подключен к одному входу формирователя задержки, другой вход которого подключен к выходу генератора, а выход подключен ко входу блока включения, подключенного между блоком управления и статическим преобразователем тока.

К существенным признакам заявленного устройства, по сравнению с известным (прототипом), относится введение в него блока включения, формирователя задержки и формирователя сброса, которые обеспечивают начальную установку схемы формирования импульсов и подключение статического преобразователя тока к фазным проводам асинхронного электродвигателя после того, как закончится процесс формирования напряжения в каждой фазе, что обеспечивает надежный запуск электродвигателя.

На чертеже представлена схема устройства.

Предлагаемое устройство содержит статический преобразователь 1 тока, блок 2 управления, генератор 3, блок 4 включения, формирователь 5 задержки, формирователь 6 сброса.

Выходы статического преобразователя 1 тока подключены к фазным проводам асинхронного электродвигателя, блок 2 управления подключен к двум фазным проводам асинхронного электродвигателя и к шине контроля, выход генератора 3 подключен ко входу блока 2 управления и к одному из входов формирователя 5 задержки, к другому входу которого подключен формирователь 6 сброса. Выход формирователя 5 задержки подключен ко входу блока 4 включения, включенному между блоком 2 управления и статическим преобразователем 1 тока.

Система контроля асинхронного электродвигателя работает следующим образом.

Со статического преобразователя 1 тока на фазные провода асинхронного электродвигателя поступает переменное напряжение и ротор начинает вращаться. Блок 2 управления периодически на короткое время отключает статический преобразователь 1 тока от электродвигателя. В этом случае ротор электродвигателя продолжает вращаться по инерции (на выбеге) и индуцирует ЭДС, которая поступает на блок 2 управления, обрабатывается и в случае полного разгона двигателя на шину контроля выдает сигнал исправности. Если по каким-либо причинам частота вращения двигателя снижается до определенной величины, то блок 2 управления выдает на шину контроля сигнал отказа. Работа блока 2 управления синхронизируется генератором 3, подключенным к нему.

Рассмотрим начальный момент работы устройства при подаче питания. Статический преобразователь 1 тока формирует переменное многофазное напряжение, у которого каждая фаза сдвинута относительно других остальных на определенный угол, что и обеспечивает вращение электродвигателя в нужном направлении. Это напряжение формируется с помощью триггерных схем статического преобразователя 1 тока. При включении питания триггерные схемы могут находиться в любом логическом состоянии, при этом будет сформировано напряжение, отличное от нужного, что приведет к нештатному запуску электродвигателя и даже к превышению его режима работы.

Если между блоком 2 управления и статическим преобразователем 1 тока подключить блок включения 4, к которому подключен формирователь 5 задержки, один из выводов которого подключен к введенному формирователю 6 сброса, а другой - к генератору, то запуск электродвигателя будет производиться всегда правильно.

Рассмотрим работу устройства с вновь введенными узлами. При включении питания формирователь 6 сброса формирует импульс установки, который, поступая на формирователь 5 задержки совместно с импульсами, поступающими на него с генератора 3, формирует импульс задержки, который поступает на блок 4 включения, где формируется импульс отключения статического преобразователя 1 тока от фазных проводов электродвигателя.

После того, как во всех триггерных схемах произойдет формирование переменного напряжения с правильным чередованием фаз, блок 4 включения подключит статический преобразователь 1 тока к фазным проводам электродвигателя, последний начнет вращение в нужном направлении в штатном режиме.

Использование предложенного изобретения позволило создать малогабаритный источник питания трехфазного гиромотора с высокой надежностью и ресурсом.

Источники информации

1. А.с. СССР 1579172 кл. G01C 25/00 1987 г.

2. Заявка на изобретение РФ №2004127993, кл. G01C 25/00, 20.09.04 (прототип).

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для контроля вращения асинхронного электродвигателя, в частности гиромотора авиагоризонта. Техническим результатом является повышение надежности запуска асинхронного электродвигателя. Система контроля асинхронного электродвигателя содержит статический преобразователь тока, блок управления, генератор, блок включения, формирователь задержки, формирователь сброса. Выходы статического преобразователя тока подключены к фазным проводам асинхронного электродвигателя, блок управления подключен к двум фазным проводам асинхронного электродвигателя и к шине контроля, выход генератора подключен ко входу блока управления и к одному из входов формирователя задержки, к другому входу которого подключен формирователь сброса. Выход формирователя задержки подключен ко входу блока включения, включенному между блоком управления и статическим преобразователем тока. 1 ил.

Система контроля асинхронного электродвигателя, содержащая статический преобразователь тока, выходы которого подключены к фазным проводам асинхронного электродвигателя, блок управления, который подключен к двум фазным проводам асинхронного электродвигателя и к шине контроля, генератор, выход которого подключен ко входу блока управления, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введены блок включения, формирователь задержки и формирователь сброса, выход которого подключен к одному входу формирователя задержки, другой вход которого подключен к выходу генератора, а выход подключен ко входу блока включения, включенного между блоком управления и статическим преобразователем тока.