Изобретение касается электротехники и может найти широкое применение при экспериментальиом исследоваиии в динамических и статических режимах синхронных электродвигателей с ненасыщенной магнитной системой.
Известны, например, устройства для измерения электромагнитного момента, в которых в качестве датчика используются теизодатчики, разменденные на втулке и соединенные по мостовой схеме (Б. К. Карпенко, Н. С. Рубан. Испытание шаговых электродвигателей. Сборник «Электродинамические силы, потери и параметры электрических машин. К., Наукова думка, 1966).
При измерении электромагнитного (реактивного) момента применяется устройство для его записи, которое состоит из дифференциального индуктивного датчика, электропривода и вспомогательной аппаратуры: стабилизатора напряжения, звукового генератора, электронного усилителя и шлейфного осциллографа (Б. Х . Коник. Исследование реактивных моментов в некоторых типах мнкромашин. Судпромгиз, 1959, стр. 94). В устройстве с помощью гальванометра осциллографируется кривая, пропорциональная моменту.
родвигателях, где величииа реактивного момента значительна. Однако с помощью приведенных и других известных устройств для измерения реактивных моментов определяется момент на валу( полезный момент), а не реактивный (электромагнитный) момент. Кроме того, для измерения реактивных моментов требуется сложное оборудование.
Описываемое устройство для измерения
электромагнитного (реактивного) момента в синхронных электродвигателях содержит, как обычно, датчик э. д. с. в виде измерительной обмотки, расположенной в зоне статорной обмотки.
Цель изобретения - упрощение устройства и повышение точиости измерения.
Для этого устройство снабжено двумя гальванометрами мощности, петли которых включены параллельно указанному датчику э. д. с.,
одна непосредственно, а вторая через интегрирующий контур, обмотки же электромагнитов гальванометров соединены последовательно со статорной обмоткой двигателя, одна непосредственно, а другая через дифференцирующую цепочку, причем параллельно обмотке электромагнита гальванометра с петлей, подключенной к интегрирующему контуру и дифференцирующему контуру включен резистор. Для повышения надежности работы устМетров мощности могут быть включены предохранительные резисторы. . На чертеже приведена принципиальная электрическая схема описываемого устройства. Устройство содержит измерительную обмотку 1, гальванометр мощности с обмоткой электромагнита 2 и петлей 3, последовательно с которой включен предохранительный резистор 4, резистор 5, дифференцирующий контур, состоящий из резистора 6 и конденсатора 7, интегрирующий контур, состоящий из резистора 8 и конденсатора 9, гальванометр мощности с обмоткой электромагнита 10 и петлей 11, последовательно с которой включен предохранительный резистор 12, вольтметр 13 и выключатель 14. С помощью устройства реактивный момент определяется исходя из его выражений при ненасыщенном магнитопроводе (fx cosnt) 1 /fib 1 (в)-24к -24ф: М,(Щ-М,(Щ, гдеМ(@)-реактивный момент, Mi(Q) MZ(&) -составляющие реактивного момента, jj, - магнитная проницаемость материала магнитопровода, 0 - угол поворота ротора, к - число контуров (катушек,катушечных статорной обгрупп) мотки 15, создающих момент, m-номер контура, расположенного на статоре, IK - ток к-го контура статора, фк - потокосцепление к-го контура статора. Составляющая реаткивного момента, нм: лг,(в) 2 Y-K -4.78 2 , VI IK - - - ±, / о Z а(ап WZK где п - скорость вращения ротора, об/мин, WIK - число витков к-го контура статора, Wax - число витков к-ой измерительной обмотки, /к - ток к-го контура статора, а, е„ - э. д. с. к-ой измерительной обмотки, Ь, dQ 2я,, , рад сек. dt 60 Пропуская через обмотку электромагнита ваттметрового гальванометра ток к-го контура (катушки, катушечной группы, фазы) статорной обмотки и подводя к петле ваттметроощности, пропорциональную составляющей еактивного момента MI (6). Для масштабирования заосциллографироаной кривой к обмотке электромагнита и етле ваттметрового гальванометра, не меняя опротивлений измерительных цепей и скороти развертки, подводятся заданные постоянные ток и напряжение. Составляющая реактивного момента, нм: ,(G)yJ-0,yJ- I : 9 ,/fi 9 // K-tl 2 dQ -tl 2 dt dQ W-iK di - 4,78 W --- производная тока к-го контура dt статора, а/сек, t -интеграл э. д. с. к-ой измерительной обмотки, сек. Сигналы, пропорциональные и f , atQ снимаются с дйффервпци-рующего и интегрирующего контуров. Для установления связи между током дифференцирующего контура и производной--, имеющей в данный момент определенное значение, гальванометрами одновременно осциллографируются ток дифференцирующего контура, ток i,( и сигнал отметчика времени. С помощью графического дифференцирования кривой (к, выбирая соответствующее полюсное расстояние .дел. t добиваются, чтобы кривая тока дифференцирующего контура и di,, была одновременно кривой с масштабом т, л - т,, Г - 1 mt I а Ila Гдел. 11 масштаб тока IK, nif масштаб вреИз сравнения масштаба т и масштаба тока дифференцирующего контура т 1 определяется, какая величина -- в а/сек соответствует одному амперу тока, текущего через дифференцирующий контур. Далее устанавливается связь между напряжением, снимаемым с интегрирующего контуtpa, и I , для чего гальванометрами одноС помощью графического интегрирования кривой вк, выбирая соответствующее полюсное расстояние дел./i, добиваются, чтобы кривая напряжения, снимаемого с интегрирующего контура, была одновременно кривой
с масштабом
meK-mt Г дел, е
iiif -. ---
сек сек J
- масштаб э. д. с. ек, nit. - - масштаб
L сек J
времени.
тт /дел. е.,
Из сравнения масштаба т и мас сек
штаба напряжения т„ (, снимаемого с
b J
интегрирующего звена, устанавливается, какая
величина J &Kdt в секунду соответствует одному вольту напряжения, снимаемого с интегрирующего звена.
Приведенные соотношения позволяют определить коэффициент, связывающий величину
-- Г QKdtfba) и один ва мошности, поdt
лученной от перемножения тока дифференцирующего контура на напряжение, снимаемое с интегрирующего контура.
Пропуская через обмотку электрОлМагнита ваттметрового гальванометра ток дифференцирующего контура и подводя к петле гальванометра напряжение, снимаемое с интегрирующего контура, осциллографируют кривую мощности, которая с учетом масштаба, полученного при подведении к обмотке электромагнита и петле ваттметрового гальванометра постоянных тока и напряжения, и коэффициента перехода от произведения тока дифференцирующего звена на напряжение, снимаемого с интегрирующего контура, к произведению
di /,
J е„-йг будет пропорциональна составляющей момента М2{@).
Описываемое устройство работает следующим образом.
Гальванометр мощности с обмоткой электромагнита 2 и петлей 3 записывает произведение тока статорной обмотки 15 на э. д. с. измерительной обмотки / - мощность, пропорциональную одной составляющей реактивного момента, и одновременно гальванометр мощности с обмоткой электромагнита W и петлей
// записывает произведение тока, пропорционального производной тока статорной обмотки 15 на Напряжение, пропорциональное интегралу от э.д. с. измерительной обмотки 1,- мощность, пропорциональную второй составляющей электромагнитного момента.
Вольтметр 13 с выключателем 14 контролируют напряжение на рабочей обмотке 15. Для масштабирования заосциллографированных кривых к обмоткам электромагнитов 2, 10 и петлям 3, 11 ваттметровых гальванометров, не меняя сопротивлений измерительных -цеией и скорости развертки, подводятся заданные постоянные ток и напряжение.
Для установления связи между током дифференцирующего контура, состоящего из резистора 6 и конденсатора 7, и действительной производной тока статорной обмотки 15 вместо обмоток электромагнитов 2 и 10 гальванометров мощностей включают два гальванометра и одновременно осциллографируют ток статорной обмотки 15, ток дифференцирующего контура и сигнал отметчика времени. Для установления связи между напряжением, снимаемым с интегрирующего контура, состоящего из резистора 8 и конденсатора 9, и интегралом э. д. с. измерительной обмотки / вместо петель 3 и 11 гальванометров мощности включают два гальванометра и одновременно осциллографируют э.д. с. измеритель 1ой обмотки /, напряжение на интегрирующем контуре и сигнал отметчика времени.
Предмет изобретения
1. Устройство для измерения электромагнитного момента в синхронных электродвигателях, содержащее датчик э. д. с. в виде измерительной обмотки, расположенной в зоне статорной обмотки, отличающееся тем, что, с
целью упрощения устройства и повышения точности измерения, оно снабжено двумя гальванометрами мощности, петли которых включены параллельно указанному датчику э. д. с., одна непосредственно, а вторая через интегрирующий контур, а обмотки электромагнитов гальванометров соединены последовательно со статорной обмоткой двигателя, одна непосредственно, а другая через дифференцирующую цепочку, причем параллельно обмотке электромагнита гальванометра с петлей, подключенной к интегрирующему контуру, и дифференцирующему контуру включен резистор.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы
устройства, последовательно с петлями гальванометров мощности включены предохранительные резисторы.
izfA.b
