Датчик ЭДС двигателя постоянного тока Советский патент 1990 года по МПК H02P5/00 

Фиг.1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах постоянного тока.

Цель изобретения - повышение поме хозащищенности и динамической точности.

На фиг, 1 приведена схема датчика на фиг. 2 - схема замещения датчика.

Датчик ЭДС двигателя постоянного тока содержит первый резистор 1, подключенный одним из выводов к зажиму 2 обмотки якоря, последовательно соединенные второй 3 и третий 4 резисторы, к точке соединения которых под- ключены первые выводы первого 5 и второго 6 конденсаторов, причем второй вывод первого конденсатора 5 подключен к точке 7 соединения обмотки якоря и дополнительных полюсов, по- тенциальный разделитель 8, последовательно соединенные первый 9 и второй 10 измерительные резисторы, точка соединения которых соединена с вторым выводом второго конденсатора 6 и подключена к зажиму 11 обмотки дополнительных полюсов, вторые выводы первого 9 и второго 10 измерительных резисторов соединены соответственно с вторыми выводами первого 1 и третьего 4 резисторов, а точки соединения подключены к входным выводам потенциального разделителя 8, второй вывод второго резистора 3 соединен с вторым выводом первого конденсатора 5,

Датчик ЭДС работа-- следующим образом.

При работе двигателя под действием якорного напряжения по его обмоткам протекает ток 1, создающий на них падение напряжения. Кроме того, обмотка якоря вращается в магнитном поле полюсов и в ее витках наводится ЭДС, подлежащая измерению„ Поэтому к зажимам 2 и 11 дяигателя приложено напряжение, равное сумме ЭДС двигателя и падения напряжения на активном и реактивном сопротивлениях обмоток якоря и дополнительных полюсов. По первому резистору 1 и первому измерительному резистору 9 протекает ток, пропорциональный сумме ЭДС и падению напряжения на якоре и дополнительных полюсах. Падение напряжения на обмотках дополнительных полюсов (зажимы 7 и П) преобразуется в ток, пропорциональный падению напряжения на обмотках якоря и дополнительных полю-

сов. Поскольку потенциальный разделитель 8 измеряет разность падений напряжений на измерительных резисторах 9 и 10, сигнал на выходе потенциального разделителя пропорционален ЭДС двигателя.

На расчетной схеме датчика ЭДС ( фиг, 2) имеем:

JE+I, (Rfl (Тя Р+1 )+R4(TtP+l )-14 (R,+RM) ,

+ (

,)-.

где R,, и Т0 - активное сопротивление и постоянная времени обмотки якоря;

R. и Та - активное сопротивление и постоянная времени обмотки дополнительных полюсов;

активные сопротивления первого и второго измерительных резисторов. Напряжение на входе потенциального разделителя

Unp - I,RM, - I,R

мг«

Примем R)(1j| RMi Rj,, тогда

R4c

U

(I - «)&„.

(2)

пр « -$ 1Ч«

Разрешив систему уравнений г (1) относительно токов 1 и I- и подставляя полученный результат в (2)s получим:

и- Г „„I- + j (5d3toL±ii

UnP R, + RM Хй R, + RM

RiITaP..

(м.,)

где Rjt Rjl+R - активное сопротивление якорной цепи;

т Jkb.+JkTt

йц R,+R.

о

постоянная времени якорной цепи.

R4c

Если

, +Сг1

R4+R,+RM Rj«i „5а

R,+Rn R2+R3-HV

Чи

V

(3)

(4)

(5)

U

Of

Е R

R-+R КИ

к«+ки

Из выражения (6) при условиях (3), (4) и (5) следует, что датчик ЭДС двигателя имеет ошибку измерения, определяемую лишь неучтенным падением напряжения на щеточном контакте.

В датчике ЭДС измерение выходного сигнала с помощью двух измерительных резисторов и высокоомного потенциального разделителя не приводит к ухудшению качества измерения ЭДС при боль-, ших величинах сопротивлений измери- тельных резисторов. Поэтому возможно увеличение уровня сигнала, снимаемого с измерительных резисторов за счет повышения их активного сопротивления. Это существенно ослабляет влияние помех на качество сигнала, увеличивается полезный сигнал/шум.

измеряемого соотношение

(6)

Формула изобретения

Датчик ЭДС двигателя постоянного тока, содержащий потенциальный разде

4

5

10 15 20

34712

литёль, первый резистор, преднаэна- ченный для подключения одним из выводов к зажиму обмотки якоря, последовательно соединенные второй и третий резисторы, к точке соединения которых подключены первые выводы первого и второго конденсаторов, причем второй вывод первого конденсатора предназначен для подключения к точке соединения обмотки якоря и дополнительных полюсов, отличающийся

тем, что, с целью повышения помехозащищенности и динамической точности, в него введены последовательно соединенные первый и второй измерительные резисторы, точка соединения которых соединена с вторым выводом в-торо.- го конденсатора и предназначена для подключения к зажиму обмотки дополнительных полюсов, вторые выводы первого и второго измерительных резисторов соединены соответственно с вторыми выводами первого и третьего ре- 25 зисторов и входами потенциального разделителя, второй вывод второго резистора соединен с вторым выводом .

1 первого конденсатора.

I

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах постоянного тока. Целью изобретения является повышение помехозащищенности и динамической точности. Датчик ЭДС содержит первый резистор 1, подключенный одним из выводов к зажиму обмотки якоря, последовательно соединенные второй 3 и третий 4 резисторы, к точке соединения которых подключены первые выводы первого 5 и второго 6 конденсаторов. Второй вывод первого конденсатора 5 подключен к точке соединения обмоток якоря и дополнительных полюсов. Датчик также содержит потенциальный разделитель 8, последовательно соединенные первый и второй измерительные резисторы 9 и 10. В данном устройстве обеспечивается получение разностного сигнала, пропорционального ЭДС двигателя, в котором практически полностью устранена ошибка измерения ЭДС двигателя как в статике, так и в динамике. 2 ил.

г« iff

I