Устройство для контроля асинхронных электродвигателей Советский патент 1992 года по МПК G01L3/10 

113

/4|

,|

Ь

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано для контроля асинхронных электродвигателей в электроприводных буровых установках, прокатных станах и т.д.

Известно устройство для измерения сопротивления, содержащее два компаратора уровня, схему И, генератор импульсов опорной частоты, селектор, счетчик импульсов, усилитель постоянного тока, электронный ключ, формирователь линейно изменяющегося напряжения, источники опорного напряжения. Устройство производит измерение электрического сопротивления путем его преобразования во временной интервал с использованием число-импульсного кодирования. Недостатком устройства является зависимость показаний от формы пилообразного напряжения и зоны нечувствительности компараторов 1.

Известно устройство для сигнализации крутящего момента на валу асинхронного электродвигателя, содержащее трансформатор тока, первичная обмотка которого подключена к фазе питания двигателя, а вторичная - к подстроечному резистору, часть напряжения с которого подключена к лампе накаливания регенеративного оптрс- на, трансформатор напряжения, первичная обмотка которого подключена к фазам питания электродвигателя, а вторичная - к лампе накаливания второго оптрона, фоторезистор которого подключен параллельно лампе накаливания первого оптрона, и электромагнитное реле, сигнализирующее об опрокидывании регенеративного оптрона 2.

Недостатком устройства является невозможность определения текущего значения крутящего момента в широком динамическом диапазоне его изменения. Известное устройство настраивается на одно пороговое значение крутящего момента, при достижении значения которого происходит опрокидывание регенеративного оптрона и срабатывание электромагнитного реле, сигнализируя о достижении крутящего момента, равного пороговому.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем преобразования информации в числовой код, позволяющее считывание информации текущего значения крутящего момента на залу асинхронного электродвигателя.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для контроля асинхронных электродвигателей, содержащее два оптрона, первый из которых выполнен двухламповым, трансформатор тока, вторичная обмотка которого зашунтирована подстроечным

резистором и одним концом подключена к первому выводу первой лампы оптрона и к первому выводу фоторезистора второго оптрона, дополнительно введены электронный ключ, схема И, счетчик импульсов, дифференцирующая цепь, триггер, цифровой регистратор, генератор опорной частоты, генератор линейно нарастающего напряжения и генератор одиночных им0 пульсов, подключенный к первым входам счетчика импульсов и триггера, а также к входу генератора линейно нарастающего напряжения, выход которого последовательно через электронный ключ, фоторези5 стор первого оптрона, вторую лампу накаливания первого оптрона и дифференцирующую цепь подключен к второму входу триггера, выход которого подключен к управляющему входу электронного ключа и к

0 первому входу схемы И, второй вход которой подключен к генератору опорной частоты, а выход - к второму входу счетчика импульсов, выход которого подключен к числовому регистратору, причем второй вы5 вод первой лампы первого оптрона подключен к второму выводу фоторезистора второго оптрона и подвижному контакту подстроечного регистра.

На чертеже представлена блок-схема

0 устройства контроля асинхронного электродвигателя.

Устройство содержит трансформатор 2 тока, первичная обмотка которого подключена в фазу питания электродвигателя 1, а

5 вторичная - к подстроечному резистору 3, скользящий контакт резистора 3 и общая шина подключены к лампе накаливания регенеративного оптрона 4. Трансформатор 5 напряжения подключен первичной обмот0 кой к цепи питания электродвигателя 1, а его вторичная обмотка подключена к второму надстроечному резистору 6, скользящий контакт которого и общая шина подключены к лампе накаливания второго опрона 7, фо5 торезистор которого подключен параллельно к лампе накаливания первого опрона 4. К нагрузочному сопротивлению 8 регенеративного отрона 4 подключен конденсатор 9 дифференцирующей цепи с сопротивле0 нием 10 к входу триггера 11, выход которого подключен к первому входу схемы И 12, которая, в свою очередь, подключена к счетчику 13 импульсов с цифровым индикатором 14. Генератор 15 импульсов опорной часто5 ты подсоединен к второму входу схемы И 12. Генератор 16 пусковых импульсов подключен к схеме запуска генератора 17 линейно нарастающего напряжения, выхс , которого через электронный ключ 13 подключен к цепи питания регенеративного оптрона 4

Устройство работает следующим образом.

Текущее значение крутящего момента на валу электродвигателя 1 пропорционально значению тока первичной обмотки транс- форматора 2 тока, следовательно, пропорционально части напряжения, снимаемого с надстроечного резистора 3, подаваемого на лампу накаливания начального уровня подсветки регенеративного оптрона А. Световой поток этой лампы накаливания оказывается пропорциональным текущему значению крутящего момента и в то же время определяет точку максимума (точку опро- кидывания)вольт-амперной

характеристики регенеративного оптрона.

Таким образом, при снятии вольт-амперной характеристики регенеративного оптрона при повышении на нем напряжения питания можно достичь точки максимума, при котором происходит опрокидывание, т.е. резкое уменьшение сопротивления фоторезистор оптрона 4 с броском тока в цепи сопротивления 8 нагрузки.

Генератор 16 пусковых импульсов (или просто ручная кнопка включения Запуск) импульсом такта запускает генератор 17 линейно нарастающего напряжения, устанав- ливаеттриггер 11 в исходное состояние, при котором на схему И 12 и электронный ключ 18 подается разрешающий уровень прохождения информации и происходит сброс счетчика 13 импульсов опорной частоты, Начинается процесс измерения, при котором на входе цепи регенеративного оптрона 4 напряжение начинает линейно возрастать, через схему И 12 будут проходить импульсы опорной частоты генератора 15 на счетчик 13 импульсов. При достижении линейно нарастающим напряжением значения, соответствующего точке максимума вольт-амперной характеристики регенеративного оптрона при данном уровне подсветки первой лампы накаливания оптрона 4 пропорциональному текущему значению крутящего момента, происходит опрокидывание регенеративного оптрона, характеризующееся броском тока через Сопротивление 8 нагрузки. Дифференцирующая цепь, состоящая из конденсатора 9 и резистора 10, формирует дифимпульс, которым триггер 11 устанавливается в другое состояние, а его выходное напряжение запирает схему И 12 и электронный ключ 18, препятствуя дальнейшему прохождению импульсов опроной частоты от

генератора 15 к счетчику 13 и отключая напряжение от цепи питания регенеративного оптрона 4. Цифровой индикатор 14 высветит информацию о числе импульсов,

зафиксированном счетчиком 13, пропорциональном текущему значению крутящего момента валу асинхронного электродвигателя. Канал, содержащий трансформатор 5 напряжения, подстроечный резистор 6, оптрон 7, фоторезистор которого подключен параллельно лампе накаливания первого оптрона 4, служит для компенсации бросков напряжения питания электросети.

Таким образом, устройство позволяет

проводить измерения текущего значения крутящего момента на валу асинхронного электродвигателя в цифровом виде, что существенно расширяет функциональные возможности устройства.

Формула изобретения

Устройство для контроля асинхронных электродвигателей, содержащее два оптрона, первый из которых выполнен двухламповым, трансформатор тока, вторичная

обмотка которого зашунтирована подстрое- чным- резистором и одним концом подключена к первому выводу первой лампы первого оптрона и к первому выводу фоторезистора второго оптрона, о т л и ч-а ющ е е с я тем, что, с целью расширение функциональных возможностей за счет возможности измерения крутящего момента, в него дополнительно введены электронный ключ, схема И, счетчик импульсов, дифференцирующая цепь, триггер, цифровой регистратор, генератор опорной частоты, генератор линейно возрастающего напряжения и генератор одиночных импульсов, подключенный к первым входам счетчика

импульсов и триггера, а также к входу генератора линейно нарастающего напряжения, выход которого последовательно через электронный ключ, фоторезистор первого оптрона, вторую лампу первого оптрона и

дифференцирующую цепь подключен к второму входу триггера, выход которого подключен к управляющему входу электронного ключа и к первому входу схемы И, второй вход которой подключен к генератору опорной частоты, а выход - к

второму входу счетчика импульсов, выход

которого подключен к цифровому регистратору, причем второй вывод первой лампы

первого оптрона подключен к второму выводу фоторезистора второго оптрона и подвижному контакту подстроечного резистора.

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано для контроля асинхронных электродвигателей в электроприводных буровых установках, прокатных станах и т.д. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет возможности измерения крутящего момента. Яркость свечения одной лампы двухлампового оптрона 4, подключенной к трансформатору тока 2, пропорциональна величине круглщего момента на валу двигсг теля 1 и определяет время опрокидывания двухлампового оптрона 4, которое регистрируется с помощью счетчика 13 импульсов и индицируется на табло 14, 1 ил.