Измеритель средних значений электрических параметров вентильного электропривода Советский патент 1991 года по МПК H02M1/08 

г-

Ь

ю

Изобретение относится к электротехнике w может найти применение в вентильных электроприводах с регулированием потока возбуждения электродвигателя. Целью изобретения является компенсация динамических ошибок измерения и расширение функциональных возможностей за счет измерения ЭДС электродвигателя постоянного тока. Измеритель содержит две входные клеммы 1. 9 для подключения к первичным датчикам напряжения 2 и тока 10 электродвигателя постоянного тока. Вычисление среднего значения ЭДС на каждом интервале вентильности основано на решении уравнения электрического равновесия якорной цепи и осуществляется с помощью интегратора 3 с ключом сброса 4, двух блоков выборки-хранения 5, 13, двух сумматоров 11, 12 и блока деления 15. Коммутация ключей блоков выборки-хранения осуществляется импульсной последовательностью, соответствующей сборке импульсов управления преобразователя, сдвинутых на малый интервал времени узлом задержки 7 и формирователем 8. 1 мл. (Л

го

XI

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в вентильных электроприводах с регулированием потока возбуждения электродвигателей.

Целью изобретения является компенсация динамических ошибок измерения и расширение функциональных возможностей за счет измерения ЭДС электродвигателя постоянного тока.

На чертеже представлена схема устройства.

Измеритель средних значений электрических параметров вентильного электропривода содержит входную клемму 1 для подключения первичного датчика 2 напряжения, подсоединенную к входу интегратора 3 с ключом 4 сброса, первый блок 5 выборки-хранения, последовательно соединенные сумматор б импульсов управления преобразователем, узел 7 задержки и формирователь 8 последовательностей импульсов с первым и вторым выходами, соединенными с управляющими цепями соответственно первого блока 5 выборки-хранения, ключа 4 сброса интегратора 3,

Устройство содержит также вторую клемму 9 для подключения первичного датчика 10 тока, первый 11 и второй 12 сумматоры, второй блок 13 выборки-хранения, генератор 14 пилообразного напряжения и блок 15 деления. Выход интегратора 3 через первый сумматор 11 соединен с входом делимого блока 15 деления, вход делителя которого подключен к выходу генератора 14 пилообразного напряжения, а выход- к входу первого блока 5 выборки-хранения. Вторая входная клемма 9 соединена с входами интегратора 3 и через второй блок 13 выбор- ки-хранения с входами сумматора 12. а управляющие цепи второго блока 13 выборки-хранения и генератора 14 пилообразного напряжения соединены с вторым выходом формирователя 8 последовательностей импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Из выражения электрического равновесия якорной цепи электродвигателя постоянного тока определяется мгновенное значение его ЭДС

di

е U - IRq - 1-Я

dt

О)

где U - мгновенное значение напряжения;

i - мгновенное значение тока якоря.

Среднее за интервал Т( значение ЭДС равно

ti+T|

Е 1 /Ti / е dt,(2)

ti где Ti ti-f-i - ti;

ti - момент времени, соответствующий началу i-ro интервала интегрирования;

tn-1 - момент времени, соответствующий концу интервала интегрирования. 5Из выражений (1) и (2) определяется Е

ti +TI

E 1/Ti / (U-iR«)dt + ч

10

+

тг

04-lt, + ib

(3)

где hi, It i -и - значения тока в начале и конце интервала.

Для уменьшения дополнительного запаздывания при усреднении сигнала проти15 воЭДС интервал интегрирования сдвинут относительно текущего интервала вентиль- ности, заданного сумматором б импульсов управления преобразователем, на время TI с помощью узла 7 задержки и формиро20 вателя 8, где 0,7 а 0,9. Поэтому дополнительное запаздывание, связанное с обработкой и фиксацией входного сигнала, равно (1 - 7)Т|, т, е. в несколько раз меньше номинального интервала вентильности.

25ti +TI

/ (U-IRfl)dt + ti

+ - 1-я1к.

где ti - момент времени, сдвинутый относи30 тельно ti;

Ti - интервал времени, полученный путем сдвигания интервала Тс

IH, IK - значения тока в начале и конце сдвинутого интервала интегрирования. В

35 общем случае TI f TI.

В момент времени ti импульс из второй последовательности дает сигнал на запоминание вторым блоком 13 выборки-хранения значения тока н, на сброс интегратора 3, на

4Q обнуление и запуск генератора 14 пилообразного напряжения. Затем в течение Т) первый сумматор 11 суммирует сигнал интегратора с сигналом второго сумматора 12, пропорциональным разности начального и

45 текущего значений тока,

В конце интервала в момент времени ti + TI напряжение генератора 14 пилообразного напряжения пропорционально интервалу Т|, а значение сигнала на выходе

50 сумматора 11 пропорционально значению сигнала в соответствии с выражением в квадратных скобках формулы (4).

После деления этого сигнала на значение напряжения генератора 14 в момент

55 времени ti + T( значение сигнала на выходе блока 15 деления пропорционально Е за прошедший интервал Ti. В этот момент импульс первой последовательности дает сигнал на запоминание этого значения Е первым блоком 5 выборки-хранения, который сохраняет его в течение следующего интервала Ti-t-i. Следующий импульс из второй последовательности дает сигнал на запоминание начального значения тока следующего интервала, на сброс интегратора 3, обнуление и запуск генератора 14.

Таким образом. предлагаемое устройство позволяет измерять значение противо- ЭДС с высоким быстродействием и малым уровнем пульсаций.

Формул а изобретени я Измеритель средних значений электрических параметров вентильного электропривода, содержащий входную клемму для подключения первичного датчика напряжения, подсоединенную к входу интегратора с ключом сброса, первый блок выборки-хранения, а также последовательно соединенные сумматор импульсов управления преобразователя, узел задержки и формирователь последовательностей импульсов с первым и вторым выходами, соединенными с управляющими цепями соответственно первого блока выборки-хранения и ключа сброса интегратора, отличающийся тем, что, с целью компенсации динамической ошибки измерения и расширения функциональных возможностей за

счет измерения ЭДС двигателя, он снабжен второй входной клеммой для подключения первичного датчика тока, первым и вторым сумматорами, вторым блоком выборки-хранения, генератором пилообразного напряжения и блоком деления, при этом выход интегратора через первый сумматор соединен с входом делимого блока деления, вход делителя которого подключен к выходу генератора пилообразного напряжения, а

выход - к входу первого блока выборки-хранения, вторая входная клемма соединена с входами интегратора непосредственно через второй блок выборки-хранения - второго сумматора, выход которого соединен с

вторым входом первого сумматора, а управляющие цепи второго блока выборки-хранения и генератора пилообразного напряжения соединены с вторым выходом формирователя последовательностей импульсов.