Устройство для определения момента асинхронного двигателя в регулируемом электроприводе Советский патент 1989 года по МПК G01L3/10 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в регулируемом асинхронном электроприводе общепромьшшенного назначенияi

Цель изобретения - повышение точности и надежности устройства.

На фиг.1 показана структурнгш схема устройства-, на фиг „2 - структурная схема блока полупериодного интегрирования.

Устройство для определения момента асинхронного двигателя в регулируемом электроприводе (фиг.1) содержит датчик 1 фазного напряжения статора, датчик 2 фазного тока статора, выход которого соединен с первым входом блока 3 умножения и через усилитель 4 с первым входом сумматора 5, выход которого соединен с входом блока 6 полупериодного интегрирования,

кроме того, выход датчика 1 фазного напряжения статора соединен с вторым входом сумматора 5 и входом управления блока 6 полупериодного интегрирования, выход которого является выходом устройства.

Блок 6 полупериодного интегрирования (фиг.2) содержит фильтр 7,компаратор 8, логический элемент НЕ 9, четыре ключа 10-13, два интегратора 14 и 15 и два устройства 16 и 17 выборки и хранения, причем вход управ

|

е

Vct

шш1

ления блока 6 полупериодного интегрирования является входом фильтра 7 низких частот, выход которого через; компаратор 8 соединен с входом логического элемента НЕ 9 и входами управления ключей 10 и 13, интегратора 15 и устройства 17 выборки и хра- нетлкя вход ключа 10 соединен с входом ключа 11 и является входом блока ,6 полупериодного интегрирования, выход ключа 10 соединен через интегратор 14 и устройство 16 выборки хранения с входом ключа 12, выход ключа 1 соединен через интегратор 15 и устройство 17 выборки и хранения с входом ключа 13, выход логического элемента НЕ 9 соединен с входами управления интегратора 14, устройства 16 выборки и хранения, ключа 11 и ключа 12, выход которого соединен с выходом ключа 13 и является выходом блока 6 полупериодного интегрирова- ,ния.

Устройство работает следующим образом.

На первый вход блока 3 умножения подается сигнал, пропорциональный значению мгновенному тока статора, а на второй вход - инвертированный сигнал, пропорциональный мгновен ому значению ЭДС ej E,5,sin (u)t + с/ ) , Причем сигнал на выходе сумматора 5 равен

(-ер + (-R,)- isJ,

где 1 - амплитудное значение фазного тока статораj ср. - начальная фаза фазного

тока статора}

ои - круговая частота напряжения статораJ

Eg - амплитудное значение фазной ЭДС4 ( - начальная фаза фазной

ЭДС)

Ug - мгновенное значение фазного напряжения статора (-RJ) - коэффициент усиления

усилителя 4.

Сигнал и в с выхода блока 3 умножения, равный (.-kf,-1 s is) r As kj, - коэффициент пропорциональности тодается на вход блока 6 полупериодного интегрирования, на вход управления которого подается сигнал фазного напряжения статора, период которого равен Т. При этом на выходе

блока 6 полупериодного интегрирова- ния формируется сигнал UBI,,, равный

т/2

Ue.. -Y- I -

.K

xcos (с,-чр (-|г) sV sin (,) kr,-M,

где Т 21Г/а.,;

Vs KS/U;,) ife v /г i

q - начальная фаза потокосцепления статора cfg - амплитудное значение пото- косцепления статора

Ту - постоянная времени интегрирования j

М - электромагнитный момент асинхронного двигателя; щ коэффициент пропорциональности момента.

Таким образом, выходное напряжение блока 6 полупериодного интегрирования пропорционально электромагнитному моменту асинхронного двигателя.

Блок 6 полупериодного интегрирования работает следующим образом.

Фшльтр 7 низкой частоты вьщеляет основную гармонику сигнала Ug фаз- иого напряжения статора, а компаратор 8 формирует логические сигналы управления с частотой длительностью, равной половине периода (Т/2) напряжения статора.

При этом, когда на выходе компаратора 8 сигнал логической единицы, ключи 10 и 13 открываются, ключи 11 и 12 закрываются, устройство 16 переходит в режим выборки, устройство 17 - в режим хранения, интегратор 14 - в режим интегрирования, а интегратор 15 - в режим обнуления, а когда на выходе компаратора 8 сигнал

логического нуля, ключи 10 и 13 закрываются, ключи 11 и 12 открывдют- ся, устройство 16 переходит в режим хранения, устройство 17 - в режим выборки, интегратор 14 - в режим обнуления , а интегратор 15 - в режим интег- рирования. Таким образом, блок 6

полуперяодного интегрирования осу- ществляет интегрирование с нулевыми начальными условиями и инвертирование входного сигнала, на выходе блока

6, при этом, сигнал, сформированный за предшествующую половину периода.

Использование операции интегрирования на конечном интервале сущест- венно повышает помехозащищенность, а следовательно, и точность устройства.

Простота предлагаемого устройства обуславливает его повышенную надежность. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет обеспечить по сравнению с известным повышенную надежность при более высокой точности определения электромагнитного момен- -та асинхронного двигателя.

формула изобретения Устройство для определения момента асинхронного двигателя в регулируемом электроприводе, содержащее датчик

фазного напряжения статора, датчик фазного тока статора, последовательно соединенный с усилителем и сумматором, второй вход которого соединен с выходом датчика фазного напряжения статора, а также блок полупериодного интегрирования и блок умножения,первый вход которого соединен с выходом датчика фазного тока статора, о т- личающееся тем, что, с целью повьшения точности и надежности, выход сумматора соединен с вторым входом блока умножения, выход которого соединен с входом блока полупериодного интегрирования, вход управления которого соединен с выходом датчика фазного напряжения статора, а выход блока полупериодного интегрирования является выходом устройства.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в регулируемом асинхронном электроприводе общепромышленного назначения. Целью изобретения является повышение точности и надежности устройства. Сигнал, пропорциональный мгновенному значению ЭДС статора, подается на первый вход сумматора, на второй вход которого через усилитель подается сигнал с датчика фазного тока статора. Выходной сигнал сумматора подается на первый вход блока умножения, на второй вход которого подается сигнал с выхода датчика фазного тока статора. Сигнал с выхода блока умножения подается на вход интегрирующего блока. Вход управления блока подаются импульсы, равные половине периода напряжения статора, формируемые компаратором из первой гармоники фазного напряжения статора, поступающего с датчика фазного напряжения, которую выделяет фильтр низких частот. Выходное напряжение блока пропорционально электромагнитному моменту асинхронного двигателя. 2 ил.

Фиг.1

77