Устройство для измерения тока ротора асинхронного электродвигателя Советский патент 1985 года по МПК G01R19/00 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначе но для использования в системах автоматического регулирования скорости вращения асинхронных электродвигателей. Целью изобретения является повышение точности измерения за счет исключения погрешности от недостоверного отображения информации о намагничивающем токе. На фиг.1 представлена функциональная схема предложенного устройства для измерения тока ротора асинхронного электродвигателя; на фиг.2 - проходная характеристика используемого нелинейного корректирующего блока в виде зависимости намагничивающего .дока 1, о.т магнитного потока ф в воздушном зазоре электродвигателя, отнесенных к своим номинальным значениям. Устройство содержит измерительну обмотку 1 (фиг.1) с числом витков W. , расположенную в статоре электродвигателя и ориентированную своей осью по направлению оси фазной рабо чей обмоткой 2 статора с числом витков W-, шунт 3 с сопротивлением R-, интегратор 4, масштабные усилители 5-8, блоки 9 и 10 алгебраического суммирования, нелинейный корректирующий блок 11 и регистриру ющий блок 12. Вход интегратора 4 подключен к измерительной обмотке 1, а выход - к входу масштабного усилителя 5. Суммирующий вход блок 10 алгебраического суммирования со динен с выходом нелинейного коррек тирующего блока 11, а вычитающий вход через масштабный усилитель 6 с выходом шунта 3, включенного пос ледовательно с фазной рабочей обмоткой 2. Вход регистрирующего блока 12 подключен к выходу блока 10 алгебраического суммирования. Вход масштабного усилителя 7 соединен с выходом масштабного усилит ля 6. Суммирующий и вычитающий вхо ды блока 9 алгебраического суммир вания подключены к выходам соотве ственно масштабных усилителей 5 и а выход - через масштабный усилитель 8 - к входу нелинейного кор ректирующего блока 11. Устройство работает следующим о разом. С выхода измерительной обмотки 1 сигнал, пропорциональный ЭДС статора электродвигателя, поступает на вход интегратора 4. На выходе интегратора 4 при этом формируется сигнал, пропорциональный потокосцеплению статора. Этот сигнал подводится ко входу масштабного усилителя 5, коэффициент передачи (коэффициент усиления) которого определяется как Ку В результате на выходе масштабного усилителя 5 получается сигнал, пропорциональный магнитному потоку статора электродвигателя, который поступает на суммирующий вход блока 9 алгебраического суммирования.. С выхода шунта 3 снимается сигнал, пропорциональный току статора ig. Этот сигнал поступает на вход масштабного усилителя 5 с коэффициентом передачи (коэффициентом усиления) К Rj. На выходе масштабного усилителя 6 образуется сигнал, определяющий ток статора ij. Этот сигнал подводится к входу масштабного усилителя 7, коэффициент передачи (коэффициент усиления) которого определяется как S6, -56 S . V - S , где L 5/;. - индуктивность рассеяния фазной рабочей обмотки 2; Vg, - потокосцепление рассеяния статора. Таким образом, сигнал, получаемый на выходе масштабного усилителя 7, оказывается пропорциональным магнитному потоку рассеяния статора Ф. Сформированный сигнал поступает на вычитающий вход блока 9 алгебраического суммирования.После алгебраического суммирования его с сигналом, пропорциональным полному магнитному потоку статора , ответствии с вьфажением 0 5 - SC на выходе блока 9 алгебраического сумсуммирования имеет место сигнал, пропорциональный магнитному потоку в воздушном зазоре электродвигателя. Этот сигнал подается на вход масштабного усилителя 8, коэффици3ент подачи (коэффициент ус-йления) которого определяется как V- 1м с f м к.,, - --- , to х,„ где с 4,44 - конструктивная постоянная обмотки 2 статора; Гц - номинальная частота питающего электродвигатель напр жения; сопротивление намагничивающего контура, соответству ющее номинальному режиму работы электродвигателя; 1д - ток намагничивания электро двигателя. На выходе масштабного усилителя 8 вырабатьшается сигнал, пропорциональный току намагничивания iu но определенный для случая постоянного, номинального значения сопроти вления намагничивающего контура XQ т . и не учитывающий его изменение. Этот сигнал поступает на вход нелинейного корректирующего блока И, проходная .характеристика которого (фиг. 2) позволяет учесть зависимость сопротивления намагничивающего контура х от режима работы электродвигателя при определении тока намагничивания ijtt . Сигнал, пропорциональный току намагничивания i , с выхода нелинейного корректирующего блока 11 по дается на суммирующий вход блока 10

W/ 64 алгебраического суммирования, на вычитающий вход которого с выхода масштабного усилителя 6 поступает сигнал, пропорциональный току статора ig. На выходе блока 10 алгебраического суммирования в соответствии с выражением -f J-.,. - 1 5 место сигнал, пропорциональный току ротора i , который затем подается на вход регистрирующего блока 12. Предложенное устройство позволяет регистрировать ток ротора асинхронных электродвигателей любого типа и, в частности, обеспечивает возможность регистрации тока ротора двигателей с короткозамкнутым ротором. При этом в сравнении с известным устройством повыщается точность измерения. Если в известном техническом решении для получения информации о намагничивающем токе используется магнитный поток статора, то в предложенном устройстве - магнитный поток воздушного зазора электродвигателя, которые отличаются друг от друна по модулю на величину магнитного потока рассеяния статора, составляющую в зависимости от типа асинхронного электродвигателя и его мощности 5-15% магнитного потока воздушного зазора двигателя, и по фазе на угол от единиц до десятков градусов .

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОКА РОТОРА АСШ1ХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, содержащее интегратор, вход которого подключен к измерительной о.бмотке, расположенной в статоре электродвигателя, а выход - к входу первого масштабного усилителя,первый блок алгебраического суммирования, суммирующий вход которого соединен с выходом нелинейного корректирую1чего блока, а вычитающий вход через второй масштабный усилитель - с выходом шунта, включенного последовательно с фазной рабочей обмоткой статора, регистрирующий блок, вход которого подключен к выходу первого блока алгебраического суммирования, о тл и чающееся тем, что, с целью повышения точности измерения , в него введены третий и четвертый масштабные усилители и второй блок алгебраического суммирования, причем вход третьего масштабного уаилителя соединен с выходом второго масштабного усилителя, суммирую ций и вычитающий входы (Л второго блока алгебраического суммирования подключены к выходам соответственно первого и третьего масштабных усилителей, а выход через четвертый масштабный усили- тель - к входу нелинейного корректирующего блока. со СХ) оо а