Устройство для контроля работы электрических машин Советский патент 1988 года по МПК G07C3/10 

00

СП

О5

Изобретение относится к контрольным устройствам и может быть использовано в производственных системах контроля и учета или в качестве автономного прибора учета работы машин.

Цель изобретения - повышение точности работы устройства.

На чертеже показана блок-схема устройства.

Устройство содержит задатчик 1 номинальной температуры, датчик 2 температу- ры, задатчик 3 констант, аналого-цифровой преобразователь 4, первый регистр 5, компаратор 6, второй регистр 7, вычитатель 8, первый сумматор 9, третий 10 и четвертый II регистры, блок 12 деления, блок 13 возве- дения в степень, пятый регистр 14, задатчик 15 интервала времени, блок 16 умножения, шестой регистр 17, блок 18 пуска двигателя, генератор 19 импульсов, датчик 20 тока, делитель 21 частоты, пороговый элемент 22, первый элемент И 23, распреде- литель 24 импульсов, с второго по пятый элементы И 25-28, первый 29 и второй 30 счетчики, седьмой 31 и восьмой 32 регистры, задатчик 33 номиналного ресурса, второй сумматор 34 и исполнительный элемент 35.

Реализация устройства может быть осуществлена на микроэлектронной и микропроцессорной технике. Так, при определенном диапазоне значений показателя степени блик 13 возведения в степень (наиболее сложный из всех) может быть реали- .()ван с иснользпваиием модуля постоянного :5апо.мин;)ющего устройства.

Задатчики номин.яльной температуры, A.t, константы и Н )минального ресурса выполняются аналогично, например, с помощью кодовых переключателей. Блок пуска дви- гателя (электрической машины) - пусковое устройство в обшем случае типа пускателя.

Устройство работает следуюш.им образом.

При пуске Апектрической .машины блоком 8 пуска с его выходов поступают сиг- на. 1ы: с первого - на второй вход третьего элемента И 26, с второго - на второй вход второго элемента И 25, с третьего - на второй вход четвертого элемента И 27, с четвертого - на вход генератора 19 импульсов. Таким образом, подготавливаются к включению (работе) первый, третий и четвертый элементы И и включается генератор импульсов. Импульсы с генератора 19 ИМПУЛЬСОВ поступают на вход делителя 21 частоты, с семи выходов которого выдаются сигналы частотой fi - , f2 --7, fa.

At и.

f, fs, fe, f7.

Сигнал с частотой импульсов fi поступает на входы элемента И 26, седьмого 31 и восьмого 32 регистров, сигнал с частотой импульсов fo - на вход элемента И 25, сигнал с частотой импульсов f;i - на вход эле- мента И 23.

Сигналы с частотой импульсов (4. f.5, f«, f поступают соответственно на второй вход

5

0 s

о

5

0

5

аналого-цифрового преобразователя 4, на третий вход блока 12 деления, на первый вход первого элемента И 27, на третий вход блока 16 умножения, причем с помощью сигналов f4, fs, fy производятся операции по преобразованию аналогового сигнала температуры обмоток электрической машины в цифровой, операции деления и умножения.

Сигнал с частотой fe поступает на вход четвертого элемента И 27, и при наличии сигнала на втором входе с блока 18 пуска на выходе четвертого элемента И появляются импульсы с той же частотой fe, которые поступают на вход распределителя 24 тактовых импульсов. Распределитель 24 тактовых импульсов имеет четыре выхода, на которых последовательно, с определенным периодом, появляются тактовые импульсы, управляюшие операциями записи информации в первый 5, второй 7, третий 10, четвертый II и пятый 14 регистры и разрешающие операцию возведения в степень в блоке 13.

С первого выхода задатчика 1 номинальной температуры сигнал задания поступает на первый вход вычитателя 8, с второго выхода блока 1 сигнал поступает на первый вход компаратора 6.

С датчика 2 температуры обмоток электрической машины сигнал поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 4, с первого выхода которог о сигнал в цифровой форме поступает на информационный вход регистра 7, а с выхода последнего - на второй вход вычитателя 8 и первый вход первого сумматора 9. На выходе вычитателя 8 при считывании е регистра 7 образуется разностьАв, Он- в,, где Вн - заданная температура (номинальная) обмоток электрической машины; в, - текушая температура обмоток электрической машины.

С второго выхода яналого-цифрооо.го преобразователя 4 сип ил поступает nii второй вход компаратора 6, на выходе которого формируется управляющий c.ir нал только при в,;,- Вн. В этом случае ci.r- нал поступает на второй вход элемента И 28 и на его выходе через оиреде.енный период появляется тактовый импульс, поступающий на второй вход регистра 7 и разрешающий запись. С первого выхода распределителя 24 THKiofihix импульсов тактовые импульсы поступают на второй вход регистра 5 и разрепшют запись константы (через определенный период подтверждается зaпиca нoe значение). В сум.маторе 9 формируется сигнал в,Н- 273, т.е. сигнал, про- гюрциональный температуре обмоток электрической машинь: в градусах Кельвина.

С выхода вычитателя 8 сигнал поступает на первый вход третьего регистра 10, а с выхода сумматора 9 -- на первый вход четвертого регистра 11. При появлении тактового м.мпул еа с второго выхода распределителя 24 тактовых импульсов

на вторых входах третьего 10 и четвертого 11 регистров сигналы с выходов указанных сумматором записываются в регистрах и их значения выставляются на выходах эгих регистров. С выходов регистров 10 и 11 сигналы поступают на первый и второй входы блока 12 деления, и с помощью тактовых импульсов, поступающих на третий вход последнего, осуществляется деление

де,

а+273

Полученное частное от деления поступает на первый вход блока 13 возведения в степень, на второй вход которого поступает тактовый импульс с третьего выхода распределителя 24 тактовых импульсов. В блоке 13 возведения в степень формируется результат.

Еа. Ав,

R (вн + 273)(в, + 273)

-AiL

g .X ,v.n , .., ,v,-r j; д (вн + 273) (e,+273)

где Еа - энергия активации;

R - универсальная газовая постоянная.

Результат возведения в степень поступает на первый вход пятого регистра 14 и при поступлении тактового импульса на второй вход с четвертого выхода распределителя 24 тактовых импульсов записывается в регистре 14, выставляется на его выходе и подается на первый вход блока 16 умножения, на второй вход которого -юступает сигнал задания временных интервалов измерения (Atn) с выхода задатчика 15 интервалов времени измерения. С помощью тактовых импульсов, поступающих на третий вход блока 16 умножения с седьмого выхода делителя 21 частоты, производится умножение заданных в блок 16 умножения величин, и результат

де,

(Нк + 273)(в,4273)

подается на первый вход щестого регистра 17, в котором записывается и обновляется тактовыми импульсами (фиг. 3) с частотой fi, выдаваемыми с элемента И 26 при наличии на его втором входе сигнала с выхода блока 18 пуска электрической машины. С той же частотой f| информация с выхода щестого регистра 17 подается (и обновляется) на четвертый вход сумматора 34. С второго выхода делителя 21 частоты импуль9

сы с частотой fa - поступают на первый вход четвертого элемента И 27, и при наличии на его втором входе сигнала с выхода блока 18 пуска с выхода элемента и 25 на первый вход первого счетчика 29 поступают импульсы с частотой fo. Записанное за интервал ЛЬ в первом счетчике 29 число переписывается в седьмой регистр 31 (счетчик 29 в этот момент сбрасывается) и с первого выхода регистра 31 подается на третий вход сумматора 34, а на второй вход последнего подается сигнал (с оо)агиым .знаком по отношению к сигналам на входах 1. 3. 4). пропорциональный номинальному ресурсу Т электрической маи1ины. С датчика 2() тока

выходной сигнал поступает на нхол порпго вого элемента 22, порог KOTdjioro на с г рос и на пусковой ток электрической машины. При пуске электрической машины cji;i6;ii ы- вает пороговый элемент 22 и сигио. i,- гго

выхода поступает на nepuniH и.хпд э.имсч та И 26, а на второй вход последнего по ступает импульсный сигнал с частотой f.t. При наличии сигналов на дву.х входах э.1е мента И 23 на его выходе появляется также импульсный сигнал с частотой li. который

поступает на счетный (первый) вход второго счетчика 30. За время пуска электрической мап1ины в счетчике 30 записывается число импульсов, пропорциональное износу (потере ресурса). С второго счетчика 30 информация переписывается в восьмой

регистр 32, с выхода которого передается в су.мматор 34, причем запис) (перезапись) в сумматор 34 производится через каждый ин тервал по сигналу с делителя 21 частоты, поступающему на первый вход восьмого

регистра 32. Одновременно сигналом с второго выхода восьмого регистра, поступающим на второй вход второго счетчика 30. осупгествляется сброс. На выходе сумматора 34 фор.мируется величина Т. пропорпиональ- ная останп1е.муся ресурсу электрическом маП1ИНЫ

Т Т, - S 2At.f At.i: A V 9:.--.T ,,., 1 1

5 где i« потеря ресурса oi пусков - лекгричеческой ManjHHbi; к -- количество расчетных ингервалои.

К-Д1

t - время контроля.

В качестве исполнителг.ною э.кл1е|1та могут быть использованы индикато :. N K ihi- вающий оставп1ИЙся ресурс 7, печатающее устройство, периодически фиксиру toniee ос тавпшйся ресурс, элё.мент, ныдакипий li систему управления сигнал об исчерпании

5 ресурса или все указанные ус-тройства вмесге. Таким образом, предлагаемое уоройсг- во позволяет непрерывно конгро.чирогипь ресурс электрических мащин. Ие1К).1Ьзование устройства позволяет точнее опре.имя; ь пре- мя проведения профилактимеск х работ по

0 ремонту электрических машин, lu.isin.ivn i, пе;) воочередность проведе 1ия pcMoiniii.i.x раГ)и1. что дает возможность иеклкжип. anapiiiiiihu выключения электрических машин из-за геп лового пробоя изоляции.

5Формула )ретен11-ч

Устройство для конг)оля работы ч. ICK- трических мап1ин, содержащее ипчик тока.

выход которого подключен к входу порогового элемента, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, генератор импульсов, выход которого подключен к входу делителя частоты, первый, второй третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с вторым входом первого элемента И, первыми входами второго, третьего и четвертого элементов И, первый и второй счетчики, пятый элемент И, исполнительный элемент, отличающееся тем, что, с целью повышения точности работы устройства, в него введены задатчик номинальной температуры, задатчик констант, задатчик интервала времени, задатчик номинального ресурса, датчик температуры, блок пуска двигателя, аналого-цифровой преобразователь, компаратор, вычитатель, сумматоры, блок возведения в степень, блок деления, блок умножения, распределитель импульсов и регистры, первый вход первого из которых подключен к выходу за- датчика констант, а выход - к первому входу первого сумматора, выход датчика температуры подключен к первому входу аналого- цифрового преобразователя, первый выход которого соединен с информационным входом второго регистра, выход которого подключен к первому входу вычитателя и второму входу первого сумматора, выходы которых соединены соответственно с информационными входами третьего и четвертого регистров, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам блока деления, выход которого соединен с информационным блока возведения в степень, выход которого подключен к информационному входу пятого регистра, выход которого соединен с первым входом блока умножения, выход которого подключен к информационному входу шестого регистра, выход которого соединен с первым входом второго сумматора, выход которого подключен к входу исполнительного элемента, первый и второй выходы за- датчика номинальной температуры соединены соответственно с вторым входом вычитателя и с первым входом компаратора.

выход которого подключен к первому входу пятого элемента И, выход которого соединен с управляющим входом второго регистра, первый вход блока пуска двигателя подклю- чен к второму входу третьего элемента И, выход которого соединен с управляюп им входом шестого регистра, выход задатчика интервала времени подключен к второму входу блока умножения, второй выход блока пуска двигателя подключен к второму входу второго элемента И, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика, выход которого подключен к информационному входу седьмого регистра, первый выход которого соединен с вторым входом второго

2 сумматора, второй выход седьмого регистра подключен к установочному входу первого счетчика, выходы задатчика номинального ресурса соединены с третьим входом второго сумматора, выход первого элемента И подключен к счетному входу второго счетчика,

0 выход которого соединен с информационным входом восьмого регистра, первый выход которого подключен к четвертому входу второго сумматора, второй выход восьмого регистра соединен с установочным входом

второго счетчика, третий выход блока пуска двигателя подключен к второму входу четвертого элемента И, выход которого соединен с входом распределителя импульсов, первый выход которого подключен к вто рому входу пятого элемента И и управляю0 шему входу первого регистра, четвертый выход блока пуска двигателя соединен с управляющим входом генератора, третий выход делителя частоты подключен к управляющим входам седьмого и восьмого регистров, пятый, шестой и седьмой выходы дели5 теля частоты соединены соответственно с третьим входом блока умножения, с третьим входом блока деления и вторым входом аналого-цифрового преобразователя, второй выход распределителя импульсов подключен к управляющим входам третьего и четвер того регистров, третий и четвертый выходы распределителя импульсов соединены соответственно с управляющими входами блока возведения в степень и пятого регистра

Изобретение относится к специализированным информационным устройствам и может быть использовано в производственных системах контроля и учета или в качестве автономного прибора учета работы машины. Цель изобретения - повышение точности работы устройства. Устройство содержит задат- чик 1 номинальной температуры, датчик 2 температуры, задатчик 3 констант, аналого-цифровой преобразователь 4, первый регистр 5, компаратор 6, второй регистр 7, вычитатель 8, первый сумматор 9, третий и четвертый регистры 10 и 11, блок 12 деления, блок 13 возведения в степень, пятый регистр 14, задатчик 15 интервала времени, блок 16 умножения, шестой регистр 17, блок 18 пуска двигателя, генератор 19 импульсов, датчик 20 тока, делите.пь 2 частоты, пороговый элемент 22, первый элемент И 23, распределитель импульсов 24, второй, третий, четвертый и пятый элементы И 25, 26, 27 и 28, первый и второй счетчики 29 и 30, седьмой и восьмой регистры 31 и 32, задатчнк 33 номинального ресурса, второй сумматор 34, исполнительный элемент 35. Устройство позволяет непрерывно контролировать ресурс электрических мапжн. I ил. I (Л