Датчик для измерения частоты скольжения асинхронного электродвигателя Советский патент 1986 года по МПК G01P3/46 

1 127

Изобретение относится к приборе- строению, а именно к устройствам для измерения частоты скольжения асинхронного электродвигателя.

Целью изобретения является сниже- ние ногрешности измерения за счет уменьшения метрологической неточности и температурной нестабильности. На чертеже приведена функциональная скема предлагаемого датчика.

30

Датчик для измерения частоты кольжения асинхронного электродвигаеля содержит первый измерительный реобразователь 1 напряжения, подклюенный входами к первой 2 и второй шинам питания и выходом к неинвер- иpyющe y входу первого сумматора 4, торой измерительный преобразователь напряжения, подключенный входами к третьей 6 и второй 3 шинам пита- ния и выходом к соединенным между собой инвертирующему входу первого сумматора 4 и первому входу второго сумматора 7, подсоединенного выходом через первый интегратор 8 к соединенным между собой первым входам третьего сумматора 9 и первого множителя - 10, соединенного выходом с первым входом четвертого сумматора 1i.подключенного выходом к первому входу делителя 12 и вторым входом к выходу второго множителя 13, соединенного первым входом с первым входом пятого сумматора 14, подключенного выходом через первый квадратор 15 к -35 первому входу шестого сумматора 16, подключенного вторым входом через второй квадратор 17 к выходу третье- го сумматора 9 и выходом к второму входу делителя 12, и второй интегра- тор 18, соединенный выходом с первым входом второго множителя 13 и входом с выходом седьмого сумматора 19, подсоединенного первым входом к вы ходу первого сумматора 4.

Кроме того,датчик содержит первый ,20 и второй 21 измерительные преобразо- ватели тока подключеньше к выводам со- ответственно первого 22 ивторого 23 гп токовых шунтов, включенных мезкду соответствующими шинами 3 и 6 питания н входами электродвигателя 24, соединенного третьим входом с первой шиной 2 питания, и восьмой сум-, матор 25, соединенный первым входом с выходом первого измерительного преобразователя 20 тока, третий и четвертый множители 26 и 27, подклю45

55

0

5

п

5

5

15

выходами к вторым входам седьмого и второго сумматоров 19 и 7.

Кроме того, датчик содержит девятый 28 и десятый 29 сумматоры и датчик 30 температуры, установленный в электродвигателе 24, причем девятый сумматор 28 подключен неинвертирующим входом к первому входу восьмого сумматора 25, соединенного вторым входом с инвертирующим входом девятого сумматора 28 и с выходом второго измерительного преобразователя 21 тока, а десятый сумматор 29 подключен первым входом к выходу датчика 30 температуры, вторым входом к выходу источника 31 напряжения и выходом к соединенным между собой первым входам третьего 26 и четве.ртого 27 множителей,nep-i вый из которых подключен вторым входом к соединенным между собой выходу восьмого сумматора 25 и вторым входам первого множителя iO и четвертого сумматора 14, а четвертый множитель 27 подсоединен вторым входом к соединенным между собой выходу девятого сумматора 28 и вторым входам второго множителя 13 и: третьего сумматора 9.

При этом датчик 30 температуры выполнен в виде термопары.

Датчик для измерения частоты скольжения асинхронного электродвигателя работает следующим образом.

Измерительные преобразователи . 1,5,20 и 21 обеспечивают гальваническую развязку схемы датчика от шин 2, 3 и 6 питания. Сумматор 4 обеспечивает преобразование сигнала с выходов преобразователей 1 и 5 напряжения в сигнал, пропорциональный проекциям вектора напряжения статора электродвигателя 24 на ось абсцисс ортогональной системы координат. Сигнал на выходе второго измерительного преобразователя 5 напряжения пропорционален проекции вектора напряжения статора электродвигателя 24 на другую ось ортогональной

системы координат. 1

На выходах сумматоров 25 и 28 формируются сигналы, пропорциональные проекциям вектора ока статора элек-j тродвигателя 24 на оси ортогональной системы координат. На выходе сумматора 29 формируется сигнал, пропорциональный сопротивлению обмот31

кн статора электродвигателя 24 в рабочем режиме. Множители 26 и 27 вычисляют сигналы проекций вектора падения напряжения на активном сопротивлении статора на тех же осях ор- тогонапьной системы координат. После интегрирования интеграторами 8 и 18 сигналов с выходов сумматоров 7 и 19 на первых входах множителей 10 и 13 формируются сигналы, пропорциональ- ные проекциям вектора потокосцепле- ния статора на оси ортогональной системы координат. На выходе сумматора 11 формируется сигнал, пропорциональный электромагнитному момен- ту статора.

Сумматоры 9 и 14 формируют сигналы, пропорциональные вычислению проекций вектора потокосцепления ротора электродвигателя 24 на оси в ортогональной системе координат. При помощи квадраторов 15 и 17 и сумматора 16 осуществляют вычисление квадрата модуля вектора потокосцепления ротора, а делитель 12 осу- щёствляет деление сигнала, пропорционального электромагнитному моменту статора на квадрат модуля потокосцепления ротора, в результате чего на выходе делителя 12 формируется сигнал, пропорциональный частоте скольжения асинхронного электродвигателя 24. Формула изобретения

I. Датчик для измерения частоты скольжения асинхронного электродвигателя, содержащий первый измерительный преобразователь напряжения, подключенный входами к первой и второй шинам питания и выходом к неинвертирующему.входу первого сумматора второй преобразователь напряжения, подключенный входами к третьей и второй шинам питания и выходом - к соединенным между собой инвертирую-v щему входу первого сумматора и первому входу второго сумматора,. подсоединенного выходом через первый интегратор к соединенным между собой первым входам третьего сумматора и первого множителя, соединенного выходом с первым входом четвертого сумматора, подключенного выходом к первому входу делителя и вторым входом к выходу второго множителя, сое- диненного первым входом с первым вхоВНИИПИ Заказ 6828/41

,Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

154

дом пятого сумматора, подключенного выходом через первый квздрсятор к первому входу шестого сумматора, подключенного вторым входом через второй квадратор к выходу третьего сумматора и выходом к второму входу делителя, и второй интегратор, соединенный выходом с первым входом второго множителя и входом с выходом седьмого сумматора, подсоединенного первым входом к выходу первого сумматора, а также первый и второй измерительные преобразователи тока, подключенные к выводам соответственно первого и-второго токовых шунтов, включенных между соответствующими шинами питания и входами электродвигателя, соединенного третьим входом с первой шиной питания, и восьмой сумматор, соединенный первым входом с выходом первого измерительного преобразователя тока, третий и четвертый множители, подключенные выходам11 к вторым входам седьмого и второго сумматоров, отличающийся тем, что, с целью снижения погрешности измерения за счет уменьшения метрологической неточности и температурной нестабильности, в него введены девятый и десятый сумматоры и датчик температуры, установленный в электродвигателе, причем девятый сумматор подключен неинвертирующим входом к первому входу восьмого сумматора, соединенного вторым входом с инвертирующим входом девятого сумматора и с выходом второго измерительного преобразователя тока, а десятый сумматор подключен первым входом к выходу датчика температуры, вторым входом к выходу источника напряжения и выходом к соединенным между собой первым входам третьего и четвертого множителей, первый из которых подключен вторым входом к соединенным между собой выходу восьмого сумматора и вторым входам первого множителя и четвертого сумматора, а четвертый множитель подсоединен вторым входом к соединенным между собой выходу девятого сумматора и вторым входам второго множителя и третьего сумматора.

2. Датчик по п. 1, отличающий с я тем, что датчик температуры выполнен в виде термопары.

Тираж 778

Подписное

Изобретение относится к приборостроению и позволяет снизить по- гт ешность измерения за счет уменьшения метрологической неточности и температурной нестабильности. На выходе сумматора 29 формируется сигнал, пропорциональный сопротивлению обмотки статора электродвигателя 24 в рабочем режиме. Множители 26 и 27 вычисляют сигналы проекции вектора падения на активном сопротивлении статора на тех же осях ортогональной системы координат. После интегрирования интеграторами 8 и 18 сигналов с выходов сумматоров 7 и 19 на входах множителей 10 и 13 формируются сигналы, пропорциональные проекциям вектора потокосцепления статора на оси ортогональной системы координат. При помощи квадратов 15 и 17 и сумматора -16 осуществляют вычисле- ние квадрата модуля вектора потокосцепления ротора. На выходе делите- ля 12 формируется сигнал, пропорциональный частоте скольжения асинхронного электродвигателя 24. 1 ил. с € (Л to 00 ел