Устройство для измерения скольжения электрических машин Советский патент 1990 года по МПК H02P7/42 G01P3/56 

1 (61) J25I282

(21)4376930/24-07

(22)10.02.88

(46) 23.03.90. Бкш. К И

(71)Смоленский филиал Московского энергетического института

(72)А.М.Ковалев, В.В.Круглов, В.А.Зубов и В.С.Горьков

(53)621.313.333.972.6(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР 1251282, кл. Н 02 Р 7/42, 1984.

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОЛЬЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

(57)Изобретение относится к электротехнике, может быть использовано в управляемых электроприводах для получения информации о величине скольжения электрической машины. Целью изобретения является повышение

точности и быстродействия. В устройство введены преобразователь 13 периода в напряжение, автоколебательный мультивибратор 14 и дополнительный сумматор 15, а генератор 5 импульсов выполнен с дополнительным управляющим входом, подключенным через сумматор 15 к выходам мультивибратора 14 и преобразователя 13 периода в напряжение, соединенного входом с выходом датчика 3 напряжения источника переменного напряжения. При этом обеспечивается пульсирующий около среднего значения период генератора 5 импульсов и исключается эффект скачкообразного изменения положения импульсов на выходах формирователей длительностей импульсов 2 и 4 и появление низкочастотных пульсаций в выходном напряжении. 1 ил.

г

IE

Изобретение относится к электротехнике, может быть использовано в управляемых электроприводах для получения информации о величине скольжения электрической машины. Целью изобретения является повышение точности и быстродействия. В устройство введены преобразователь 13 периода в напряжение, автоколебательный мультивибратор 14 и дополнительный сумматор 15, а генератор импульсов 5 выполнен с дополнительным управляющим входом, подключенным через сумматор 15 к выходам мультивибратора 14 и преобразователя 13 периода в напряжение, соединенного входом с выходом датчика напряжения 3 источника переменного напряжения. При этом обеспечивается пульсирующий около среднего значения период генератора импульсов 5 и исключается эффект скачкообразного изменения положения импульсов на выходах формирователей длительностей импульсов 2 и 4 и появление низкочастотных пульсаций в выходном напряжении. 1 ил.

8

сл

СП

го

со со to

Изобретение относится к электротехнике, может быть использовано в управляемых электроприводах для получения информации о величине сколь- , жения электрической машины и являет- ся усовершенствованием известного устройства по основному авт. св. 1251282.

Цель изобретения - повышение точ- JQ ности и быстродействия устройства.

На чертеже представлена функцио- нальная схема устройства для измерения скольжения электрических машин.

Устройство содержит импульсный 15 датчик 1 скорости, подключенный к первому входу первого формирователя 2 длительности импульсов, датчик 3 напряжения источника переменного напряжения, подключенный к первому вхо- 20 ду второго формирователя 4 длительности импульсов, генератор 5 импульсов, подключенный к вторым входам обоих формирователей 2 и 4 длительности, три ключевых управляемых эле- 25 мента 6-8, сумматор 9, фильтр 10, усилитель 11 постоянного тока, блок 12 управления ключевыми элементами. Первые неподвижные контакты первого и второго ключевых элементов 6 0 и 7 объединены и предназначены для подключения к положительной шине источника постоянного напряжения, вторые неподвижные контакты первого и второго ключевых элементов 6 и 7 -j,- объединены и предназначены для подключения к отрицательной шине источника постоянного напряжения. Первый и второй неподвижные контакты третьего ключевого элемента 8 подклю- 4Q чены соответственно к общей точке схемы и к выходу усилителя 11 постоянного тока. Выход первого формирователя 2 длительности импульсов соеди нен с первым входом блока 12 управле- 45 ния. Выход второго формирователя 4 длительности импульсов соединен с вторым входом блока 12 управления и управляющим входом третьего ключевого элемента 8. Управляющие входы CQ первого и второго ключевых элементов 6 и 7 соединены с выходами блока 12 управления. Подвижный контакт второго ключевого элемента 7 соединен с общей точкой схемы. Подвижные контакты

55

первого и третьего ключевых элементов 6 и 8 подключены соответственно к первому и второму входам сумматора 9, выход которого через фильтр 10 сое5

,- 5 Q

5

динен с входом усилителя 11 постоянного тока.

В устройство введены преобразователь 13 периода в напряжение, автоколебательный мультивибратор 14 и дополнительный сумматор 15, а генератор 5 импульсов выполнен с дополнительным управляющим входом. При этом выход датчика 3 напряжения подключен к входу преобразователя 13 периода в напряжение, выход которого и выход автоколебательного мультивибратора подключен к входам дополнительного сумматора 15, соединенного выходом с дополнительным управляющим входом генератора 5 импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Выходные прямоугольные импульсы с выхода датчика 1 скорости с частотой следования fp поступают на вход формирователя 2 длительности импульсов, а выходные прямоугольные импульсы с выхода датчика 3 напряжения с частотой следования fc - на входы формирователя 4 длительности импульсов и преобразователя 13 периода в напряжение. Напряжение 114Э, пропорциональное периоду Tc l/fc, с выхода преобразователя 13 поступает на вход сумматора 15, где суммируется с выходным сигналом высокочастотного мультивибратора 14; на выходе сумматора 15 образуется при этом пульсирующий сигнал, поступающий на управляющий вход генератора 5 импульсов. Импульсная последовательность на выходе генератора 5 имеет колеблющийся около некоторого среднего значения Т0 период Тги , причем

K1S и,э К5 К(5 К,ъ Тс К Тс ,

где К Кп ;К5;К, 6 ;К,Э- соответственно коэффициенты преобразования блоков 5 (по управляющему входу), 15 (по входу от блока 13) и 13. Формирователи 2 и 4 длительности импульсов синхронизируются генератором 5 импульсов и при каждом своем запуске от датчиков 1 и 3 выдают импульс длительностью в п периодов Т,.и частоты генератора 5 импульсов. Эти импульсы управляют работой ключевых элементов 6 и 7 через блок 12 управления. Логика управления ключами следующая: при наличии импульса в канале ротора и отсутствии такового по каналу сети оба ключа находятся в верхнем положении, при наличии импульса только в канале сети ключи находятся в нижнем положении. В отсутствие импульсов с формирователей 2 и 4, равно как и в течение одновременного их существования ключ 6 находится в верхнем, а ключ 7 в нижнем положении. Это обеспечивает формирование в точке а двухполярного напряжения с амплитудой U0, поступающего на первый вход сумматора 9. Среднее значение (постоянная составляющая) этого напряжения

n T0 (fc-fp).

На второй вход сумматора 9 лосту- пает сигнал обратной связи U6, компенсируя напряжение Ъ а. Он образуется на выходе ключевого элемента 8, управляемого от формирователя 4 длительности импульсов, и представляет собой последовательность импульсов с частотой напряжения сети fc , средней длительностью пТ0 и амплитудой, равной величине выходного напряжения устройства Ufcblt.

Постоянная составляющая этого напряжения

.

Разностный сигнал &U Ua-U6 поступает через фильтр 10 на вход усилителя П постоянного тока. При большом коэффициенте усиления усилителя 11 постоянного тока A U % 0, тогда -V fLlfp -i

«-к

fc

KS,

т.е. выходное напряжение устройства пропорционально скольжению.

В отличие от основного изобретения здесь коэффициент передачи звена обратной связи выходного контура, определяемый по выражению

к -5 -- п-Ј -к-т 1г

К1 n const,

является -постоянным и не зависит от частоты ff, что позволяет получать

5523326

контурный коэффициент усиления выходного контура устройства одним и тем же, максимально возможным для всего диапазона изменений fc, что уменьшает погрешность от нелинейности усилителя II, т.е. повышает точность устройства.

При пульсирующем около среднего ТО значения Т0 периоде Тги генератора 5 импульсов исключается эффект скачкообразного изменения положения импульсов формирователей 2 и 4, тем самым исключаются низкочастотные 15 пульсации выходного напряжения.Фильтр 10 можно при этом выполнять менее инерционным, что приводит к повышению быстродействия устройства.

Таким образом, введение преобразователя периода в напряжение, автоколебательного мультивибратора, сум- 1матора и выполнение генератора им- 25 пульсов с дополнительным управляющим входом обеспечивают в сравнении с основным изобретением повышение точности и быстродействия при формировании сигнала скольжения электрических машин.

30

Формула изобретения

Устройство для измерения скольжения электрических машин по авт. св. № 1251282, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, введены преобразователь периода в напряжение, автоколебательный мультивибратор и дополнительный сумматор, а генератор импульсов выполнен с дополнительным управляющим входом, при этом выход датчика напряжения источника переменного напряжения подключен к входу преобразователя периода в напряжение, выход которого и выход автоколебательного мультивибратора подключены к.входам дополнительного сумматора, соединенного выходом с дополнительным управляющим входом генератора импульсов.