Устройство для обнаружения повреждений короткозамкнутого ротора асинхронного двигателя Советский патент 1985 года по МПК G01R31/34 

1

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля асинхронных двигателей в процессе эксплуатации-.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения автоматизации контроля и диагностики неисправностей.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит датчик 1 потребляемой, мощности, делитель 2 частоты, первый 3 и второй 4 формирователи импульсовS, первый 5 и вто рой 6 элементы И, датчик 7 оборотов триггер 8, формирователь 9 пилообразных импульсов, первый фильтр 10 низкой частоты, первый измеритель 11, дифференциальный усилитель 12, нелинейный преобразователь 13, второй фильтр 14 низкой частоты, выпрямитель 15, второй измеритель 16J пороговый элемент 17, индикатор 18. Выход датчика 7 оборотов соединен с первыми входами первого 5 и второго 6 элементов И, соединенных выходами с соответствующими входами триггера В. Выход датчика 1 потребляемой мощности соединен через делитель 2 частоты с входами первого 3 и второго 4 формирователе импульсов, соединенных выходами соответственно с вторыми входами первого 5 и второго 6 элементов И. Выход триггера 8 соединен через последовательно соединенные формирователь 9 пилообразных импульсов и первый фильтр 10 низкой частоты с входом первого измерителя 11 и с певым входом дифференциального усилителя 12, соединенного вторым входом через последовательно соединенные нелинейньй преобразователь 13,второй фильтр 14 низкой частоты и выпрямитель 15 с выходом датчика 1 мощности, выходом - с входом второго измерителя 16 непосредственно, а через пороговый элемент 17 - с входом индикатора 18.

Устройство работает следуюпщ образомо

Датчик 1 измеряет величину потребляемой мощности двигателя или при постоянной величине питающего напряжения величину тока статора. Частота сигнала от датчика. 1

472

определяется частотой сети, в частоте сигнала от датчика 7 оборотов - скоростью вращения ротора. Выравнивание частот производится делителем 2 частоты, коэффициент деления равен числу пар полюсов статорной обмотки На выходе формирователя 3 появляется узкий, прямоугольный сигнал в первую половину

периода, а на выходе формирователя 4 аналогичный узкий, прямоугольный сигнал появляется со сдвигом фазы 180 , т,ео в начале второго полупериода. Во время работы двигателя

период между импульсами от датчика 7 оборотов несколько больше периодов между импульсами от формирователей 3 и 4. Когда происходит совпадение импульсов от датчика 7 оборотов и формирователя 3, на выходе элемента.5 И появляется сигнал, который перебрасывает триггер 8; Через время, равное половине периода частоты скольжения, происходит совпадение импульсов от датчика 7 оборотов и формирователя 4, на выходе элемента 6 И появляется сигнал, который перебрасывает триггер 8 в исходное состояние. Следовательно,

период переключения триггера 8 равен периоду скольжения. При переключении триггера 8 на выходе формирователя 9 пилообразных импульсов появляется сигнал, частота которого

зависит от периода сигнала на выходе триггера 8. Фильтр низкой частоты 10 производит вьщеление постоянной составляющей, которая прямо пропорциональна величине скольжения. Этот

сигнал контролируется измерителем

11. С помощью выпрямителя 15 и фильтра 14 низкой частоты производится преобразование переменного сигнала от датчика 1 в постоянный. Преобразователь 13 имеет нелинейную передаточную, характеристику, обеспечивающую задание на вход дифференциального усилителя 12 сигнала, пропорционального эталонному значению

величины скольжения для данной величины нагрузки, зависимость между которыми имеет нелинейный характер. Величина нагрузки задается на вход преобразователя 13 сигналом с выхода

фильтра 14 низкой частоты, пропорциональным величине потребляемой двигателем мощности, а следовательно, по величине нагрузки.

31

При исправных стержнях ротора на выходе усилителя 12 сигнала нет. Когда происходит обрыв части стержней ротора асинхронного двигателя, это приводит к увеличению его сопротивления и, следовательно, к увеличению скольжения. Равенство сигналов на

1824474

входе дифференциального усилителя 12 нарушается, и на его выходе появляется сигнал, пропорциональный величине повреждения ротора. Этот сигнал, е измеряетизмеритель 16и придостижении порога срабатьгеанияэлемента 17 производится сигнализацияиндикатором 18.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРЗТКЕНИЯ ПОВРЕВДЕНИЙ КОРОТКОЗАМКНУТОГО : РОТОРА АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ, содержащее датчик оборотов, соединенный выходом с первыми входами первого и второго элементов И, соединенных выходами с соответствующими входами триггера,. первьй измерител и выпрямитель, о т л и- чающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, внего введены датчик потребляемой мощности, первый и второй фильтры низкой частоты, делитель частоты, первый и второй формирователи импульсов, нелинейный преобразователь, формирователь пилообразных импульсов,второй измеритель, дифференциальный усилитель, пороговый элемент и инликатор, причем выход датчика потребляемой мощности соединен через делитель частоты с входами первого и второго формирователей импульсов, соединенных выходами соответственно с вторыми входами первого и второго элементов И, выход триггера соединен через последовательно соединенные формирователь пилообразных импульсов и первый фильтр низкой частоты с входом первого измерителя и с первым входом дифференциального усилителя, соединенного вторым входом через последовательно соединенный нелинейный преобразователь, второй фильтр низкой частоты и вьшрямитель с выходом датчика мощности, выходом - с входом второго измерителя непосредственно, а через пороговый элемент :С ВХОДОМ индикатора.