Измеритель скольжения асинхронного электромотора Советский патент 1983 года по МПК G01P3/46 

изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах измерения, регулирования и стабилизации вращения асинхронных электромоторов.

В настоящее время для измерения скольжения асинхронных двигателей широко используются измёрит;ельные трансформаторы тока и напряжения, включенные в цепи мотора {статора и ротора), и устройства обработки из.меренных сигналов напряжения и тока для получения сигнала, пропорционального скольжению или скорости.

Известно устройство, позволяющее измерить скольжение мотора с коротко замкнутым ротором, состоящее из датчика напряжения статорной обмотки, датчика тока, включённого в цепь статорной обмотки, блока вычисления, входы которого подключены к выходу датчика тока и выходу преобразователя, а выход - к второму входу блока деления, при этом преобразователь выполнен в виде двух квадраторов,входы которых подключены к сумматору, а вход сумматора соединен с входом бло ка извлечения корня 13. .

Однако это устройство, обладает большой инструментальной и мётодичес кой погрешностью.

Известно также цифровое устройство для измерения скорости вращения асинхронного мотора с фазным ротором, содержащее два формирователя импульсов, подключенных к фазным обмоткам статора и ротора и выдающих импульсную информацию в частоте тока статора .и ротора, которая с помощью логического устройства преобразуется в код, пропорциональный скорости вращения электродвигателя .

Это устройство нельзя применить . для двигателей с короткозамкнуйлм ротором и оно «е дает прямого отсчета величины скольжения.

Известен электромотор с коротко замкнутш4 ротором, вырабатывающий синусоидальное напряжение на статорной обмотке после отключения ее от источника питания при вращающемся роторе, реализованный в устройстве измерения скорости зрзаа.енкя, в котором измеритёльн1;1й прибор измеряет п1ерйод частоты напряжения на статоре отключенного электромотора .

Известное устройство обладает . большой погрешностью и также не дает прямого отсчета, величины скольжения ротора относительно поля статора.

Целью изобретения является повышение точности измерения и обёспече- ние возможности непосредственного отсчета величины скольжения.

Цель изобретения достигается тем, что в измеритель скольжения асийхрон ного электромотора, содержащий формирователь импульсов, два управляемых буферных каскада, выход второго из которых соединен с информационным входом измерительного прибора, и блок подготовки и управления, первый выход которого подключен к первому . управляющему входу, второго упраьляе- мого буферного каскада, введены втб рой формирователь импульсов, делитель частоты, таймерное устройство и блок зсшержки и автоматического сброса, а измерительный прибор выполнен в виде даух цепочек из последовательно соединенных вычитателя дешифратора и декадного индикатора, причем выход рервого формирователя импульсов через первый управляемый буферный каскад и делитель частоты подключен к входу таймерного устройства, второй .вход ко торого соединен с вторым входом де.лителя частоты, с входом блока под. готовки и управления, с выходом блока задержки и автоматического сброса и с входом установки вычитателей, а выход - с первым входом блока задержки и автоматического сброса, втог рой вход которого подключен к выходу второго формирователя импульсов и информационному входу второго управляемого буферного каскада, второй управляющий вход которого соединен с выходом делителя частоты, при второй выход первого вычитателя подключен к информадионному входу в горого вычитателя, а второй выход блока под отовки и управления. - к управляюще му входу первого управляемого буферного каскада.

Измеритель отличается тем, чтО в нем подсчет величины скольжения осуществляется методом вычитания импуль сов, сформированных из синусоидального напряжения, получгюмого со статора Электромотора при отключении его от источника питания на короткий прЪкюжуток времени, из количества импульсов, определяемых синусоидальным напряжением источника питания за тот же промежуток времени.

При з;том для упрощения отсчета вы бирается промежуток времени, равный 1.000 периодов частоты источ ника питания.i . --;. . . .- .. -... 1 (Конструктивно это реализовано так,

что в блок вычитания измерителя в начале измерения автоматически записывается число 1000, представленное на устройстве индикации последними двумя нулями,из которого в течение . времени

прохождения 1000 импульсов ЭТсШОИНОЙ

частоты, т.е. частоты источника питания, вычитсштся импульсы,-сформированные из синусоидального напряжё ния, снимаемого со статора электромотора, отключенного от источника пи-/ тания. .

Таким образом, на цифровом устройстве индикации высвечивается непосредственно скольжения в процентах (при точности 0,1%). На чертеже представлена схема пред ложенного измерителя. . Измеритель содержит формирователи 1и 2 импульсов., управляемые буферные ка скадда 3 и 4, Делитель 5 частоты, та ймерное устройство б;, блок 7 задерж ки и автоматического dSpoca, блок 8 подготовки и управления,вычитатели 9 дешифраторы 10, декадные индикаторы .11. . ,..,./;.;. Работа измерителя начинается с момента отключения статора электромотора от источника писания и подк.лючения jfytCou из ,ег6 овмоток к формирователю 2импульсов, выполненному на операцион ном усилителе. Для исключения влияния дребезга контактов переключающего jfCTpoficTB a в измеритель введен блок /7 задержки и автоматического сбросу, который по положительному фронту первого импульса или любого сброса напряжения на выходе формирователя 2 образует достаточно Длительный 14|5 McVотрицательный импульс, являюцийся командой сброса триггера блока подготовки и управления и всех счетных схем измерителя. После окончания импульса сброса в первую же пау ЗУ teeiKffy шипульсами с.формирователя 2 происходит подготовка и разрешение прохождения тих импульсов на два двоичнодесятичных вдхитателя, работающих последовательно. Перолй вы- .читает единицы импульсов, второй - ; десНткй. Такй образом, первый же полный импульс после импульса сброса проходит через управляемый буфернЕлй каскад 4 на вычитатели 9, кофорые регшизуют формулуЛ 5..1оо/с: где 3- скольжение ротора мотора относительно поля питакяцего напряжений в процентах; h;p число периодов питанщеро на-1 Пряжения за определенный промежу б1с времени. числооборотов роторА за тот же промежуток времени. . В конкретном случае для удобства отсчета принято и «1000, т.е. ., -lOOO-Hg -f OOP- tig / . t 4000 iO (Щ Двоичный код, равный величине IpOO - ,. поступает с вычитателя на, дешифраторы 10, преобразукнцие его в десятичный, и далее, на декадные ин дикато1 з1 11; при этом первый индикатор высвечивает десятые доли процента скольжения, второй -единицы про;цента. -., Формирователь 1 импульсов преобразует синусоидальный сигнал источника питания в последовательность импульсов, которые через управляемый :буферный каскад 3 поступают на делит. тель 5 частоты с коэффициентом деле- ния 1000 и далее на .таймерное устройство г 6. Если измеритель работает в режюле автоматического запуска, что опреде ляется переключением тумблера 5Ручн. на лицевой, панели, TJP таймер после паузы длительностью 0,5 с в которой информация на индикаторных лампах не меняется, вы1дает импульс, попадавяций в общую шцну сброса через блок 7, я цикл замера повторяетсяi режиме ручного запуска каждый i новый цикл из юрения начинается также как и первый после окончания воздействия; на блок 7 от КНОПКИ Сброс-, находящейся на лицевой панели,, ., . ,;; - ..,: . . . Кроме того, сигнал делителя 5 частоты, определяюЕциЙ прохождение 1000 периодов частоты источника пита ия, за11рещаёт работу /управляемого/ буфарного каскада 4, т.е. прекращает прохождение импульсов с формирователя 2 иа В{2читатели 9. Таким образом, йа индикаторных лампах будет высвечиватьЬя число оставшихся невычтенных от 1000) импульсов, что будет соответствовать величине, скольженния В процентах (до 0,1 .

ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОЛЬЖЕНИЯ АСИНХРОННОГО ЭЛЕК-ВРОМОТОРА, содержащий формирователь импульсов, два управляемых буферных каскада, выход второго; из которых соединен с информационным входом измерительного прибора,и блок подготовки и управления, первый выход которого подключен к первому управлякицему входу второго управляемого буферного каскада, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью повыше ВИЯ точности и обеспечения прямого отсчета величины скольжения, в измеритель введены второй формирователь импульсов, делитель частоты, таймерное устройство и блок задержки и автоматического сброса, а измерительный прибор выполнен в виде двух цепочек из .последовательно соединенных вЕ1читатег ля, дешифратора и декадного индикатог ра, причем выход первого формирователя импульсов через первый управляемый буферный касксщ и делитель частоты подключен к входу таймерного устройства, второй вход которого- соединен с вто{ялм входом делителя час-тоты, с входом блока подготовки и управления, с выходом блока задержки и автоматического сброса и с входом ус-, тановки вычитателей, а выход - с первым входом блока задержки и автоматического сброса, второйвход которого подключен к.выходу второго формиров теля импулх сов и к информационному входу второго управляемого буферного каскада, вход которого соединен с вы .ходом делителя частоты,при этом второй выход первого вычитателя прдклю-1чен к информационному входу второго g вычитателя, а второй выход блока под готовки.1и управления - к управляющему входу первого управляемого буферного касксша.