Устройство для измерения внутренней электродвижущей силы асинхронного электродвигателя Советский патент 1980 года по МПК G01R19/00 

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в частотно-регулируемых электропривода для регулирования скорости асинхронного двигателя в замкнутой С11стеме в различных отраслях пррмьаиленности (например, химической, металлургической, текстильной). Известны устройства для измерени внутренней электродвижутщей силы асинхронного двигателя, содержащие три измерителя фазных ЭДС асинхронного дви1;ателя, а каждый измеритель включает в себя трансформатор тока, нагруженный на активные сопротивления, и одну фазу трансформатора на-г пряжения, которая соединена с транс форматором тока. Измерители фазных ЭДС соединены с входом выпрямительного устройства, а выход выпpя A - тельного устройства соединен с входом регулятора напряжения 1, Указанные ycтpoйcтвk позволяют и мерить сигнал электродвижущей силы .асинхронного двигателя за активным сопротивлением статора асинхронного двигателя,, а именно: .. напряжение на зажимах асинхронного двигателя; ток статора асинхронного двигателя; вйутреннее активное сопротивление сгаторной обмотки асинхронного двигателя. Недостатком этих устройств является то, что при изменении ЭДС асинхронного двигателя устройства имеют низкую точность измерения, так как не учитывают падения напряжения на индуктивности рассеивания статорной обмотки асинхронного двигателя, а именно состалляющуго, равную . где ш - к уговая частота; L, - индуктивность рассеивания асинхронного двигателя. Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению являе ся устройство для измерения внутренней электродвижущей силы асинхронного двигатёл;я, содержащее последовательно соединенные регулятор напряжения, трехфазный преобразователь частоты, три измерителя фазных ЭДС асинхронно О двигателя. Каждый

V,

измеритель фазных ЭДС асинхронного §ЖКтрОдвигателя содержит трансфор; Йалгй) тока, который н гР ШЯГйаГ RL-нагрузку и соединен с соответствующей фазой трансформатора напря iiefll чёрез выпрямительное устройствр. Выход выпрямительного устройЬтёаг включен на нагрузку/Устройство работает при питании током различной частоты от преобразователя асин : ф6нйого двигателя 2 . На выходе

устройства генерируется сигнал,рав ный ,.....

E Lt,).

Недостатком данного устройства ;7йШ. низкая точность измерения

внyтpённeй эШктродвижущёЙсШ . хронногб электродвигателя в питания асинхронного двигателя от преобразователя, выполненного по схеме инвертора тока.

Целью изобретения является повы. иаекйе точности измерения,

ЭтоДостигается тем, что вустрой ст во дпя измерения внутренней электродвижущей силы асинхронного электродёйга геля; с:одё{|Т«ащёё пОслёДова ёльйо соединенные регулятор Г

пряжения, трехфазный преобразователь ЧГастОты, три измерителя фазных ЭДС , Асинхронно го двигателя, выходы которыхподключены к входу выпрямитель ного. устройства, выход которого под гШйчек к нагрузке, введены запоминающеё устройство, управляемые кЛйчи, элемент НЕ, согласующее устройство . .и между нагрузкой выпря1мительного устройства и регулятором напряжения ст ммирУющйй элемент с двумя входами, ЙЙЙгйй5 входов которого через первый уп|ра1вля1е;дай ключ подалючён к Ма ке, а второй вход через .второй управляемый клйч и запоминающее устройство подключен .к общей клемме соединения первого yhpSBJisTgRtOi O ключа и первого входа суьвж рУющего элемента, а согласующее устройство входом под кйю ейЬ к йВеденнОйу в

схему устройству, выдающему информацию о начале коммутации тока в фазах, ; а Б1ходайи подключено сдотё етствёйно к входу вт орого управляемого ключа, и; через элемент НЕ к входу первого управляемого ключа..

На фиг. 1 пр1едставлена принци Шальная схема преддйгаёмого устройства; на фиг.2, 3, 4 - форма; на пр|Яже|1Ш H ffRa Hl ЭШйМаЖ Ясин- ХроннЬго двигателя; на фиг. 5 - форма .вйпрйййеййогхэ напряжёййя на нагрузке.

Устройство состоит из пос1 ёд6вательно вклюЧ йнгахрёгулятОра напряжения 1, трёхфазного преобразователя 2 Частоты, трех измерителей 3-5 фазиых ЭДС, йодклйчёнйыхК асинхронному двигателю б. Кажда й из измерителей фазных ЭДС состоит из измерителя 7 тока, вторичная обмотка которого - включейа в цепь., состоящую пз резис737844

тора 8 и индуктивности 9 и соединенная с измерителем 10 напряжения. Вых:бдй измерителей ЭДС 3-5 фазных подключены к входу выпрямительного устройства 11, а выходы выпрямительного устройства 11 подключены к нагрузке 12. Первый выход нагрузки 12 через первый управляемый ключ l3 подключен к первому входу суммирующего устройства 14, а выход суммирующего устройства 14 соединен с первым входом регулятора напряжения 1. Второй вход суммирующего устройства 14 через второй управляемый ключ 15 и запоминающее устройство 16 соединен с общей клеммой соединения первого входа Cyммиpsпoщeго устройства 14 и Выхода первого ключа 13. Вход второго ключа 15 соединен с первым выходом согласующего устройства 17, а второй выход согласующего устройства 17 через элемент НЕ 18 подключен к управляющему входу первого ключа 13.Вход согласующего устройства. 17 соединен с выходом устройства 19, выдающего сигнал о начале коммутации тока в фазах преобразователя 2. Сигнал управления включен между вторым выходом нагрузки 12 и вторым входом регулятора напряжения 1.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал, пропорцион.альный

5(r ;ju;LJ,.

снимается с Вторичных обмоток-измерителя 7 тока и суммируется с сигналом измерителя 10 напряжения. С помощью выпрямительного устройства 11 на нагрузке 12 происходит выпрямлейиё и еуг.1Мйр1сУвание сигналов трех измерителей 3-5.

Выпрямленное напряжение на нагрузке 12 (Ц имеет коммутационную составляющую, которая является паразитной и искажает действительное значение первой гармоники Внутренней электродвижущей силы асинхронного дви гателя. До момент а Ц (фи г.5) ключ 13 замкйут, а ключ 15 разомкнут и йа вход регулятора напряжения 1 с выхода суммирующего устройства 14 ч поступает напряжение с нагрузки 12, а запоминающее устройство 16 запоминает его. В момент начоша коммутации тока с устройства 19, выдающего сигнал О начале коммутации тока, поступает сигнал на вход согласующего устройства 17, ко торое преобразует поступивший сигнал в сигнал необходимбй Длительности, крутизны и амплитуды, и с момента t до момента t ключ 13 выключается , а ключ 15 включается и на второй вход суммирующего устройства поступает сигнал от запоминающего устройства 16, равный по величине сигналу до начала коммутации, т.е. равный мгновенному значению Ui . После окончания

коммутации ключи 53 и 15 возвращаются в исходное состояние. Таким обазом, на первый вход регулятора напряжения 1 поступает сигнал (фиг.5) с выхода суммирующего устройства 14 (и,4 ) без коммутационной составляюей напряжения, т.е. сигнгш, прямо ропорционгшьный первой гармонике внутренней электродвижущей силы асинхронного двигателя.

Повышение точности измерения первой гармоники внутненней электродвижущей силы асинхронного двигателя позволяет повысить его перегрузочную способность, так как перегрузочный момент определяется магнитным потоком в зазоре асинхронного двигателя и активной составляющей тока статора, а магнитный поток в зазоре пропорционален внутренней электродвижущей силе на контуре намагничивания асийхронного двигателя.

Повыше.ние перегрузочной способности асинхронного двигателя позволяет улучшить динамику асинхронного привода или же снизить установленную мощность асинхронного двигателя при той же перегрузочной способности. Улучшение динамических качеств привода эквивалентно повышению, производительности механизма. Устройство испытано на преобразователе частоты мощностью 400 кВА с асинхронным электродвигателем 320 кВт.

Формула изобретения Устройство для измерения внутренней электродвижущей силы асинхрон-ного электродвигателя, содержащее последовательно соединенные регулятор напряжения, тре;хфаэный преобразователь частоты, три йз1 ерителя фазных ЭДС асинхронного двигателя, выходы которых подключены к ёходу выпрямительного устройства, выход которого подключен ft нагруз1 е, о т :п ич а ю щ ее с я тем, что, с целью повьЕиения точности Измерения, в него введены запоминающее устройство,

o

- Управляенвле ключи, элемент НЕ, согласующее устройство и мэжду нагрузкой выпрямительного устройства и регулятором напряжения су ммирующий элемент с двумя входами, один из входов

5 которого через первый управляемый ключ подключен к натрузке, а второй вход через второй управдяемлй Ключ ;И запр.о на1Ьиётё уeff 6ftcT во подключён

jk йЩеЙ: imewB йёрЬого

управляейого ключа и первого входа

0 суммирующего элемента, а согласую|.щее устройство входом подключено к йведенно1«у в йхему устройству, выдаюssfiieMy информации) о начале коммутации тока в фазах, а выходами подключено

5

.соответственно к входу второго управляемого ключа и через элемент НЕ к входу первого управляемого ключа.

Источники Информации,. -/. рринятае ISO йнйййние прй 1Гкспёртйзе;

0 1. Аранчий Г.В. и др. Тиристорные преобразователи частоты для регу ;лируемых электроприводов, М., Энер гия 1968,

с. 9-10, рис. 1-3. 2. Авторское свидетельство СССР

5 516964, кл, G 01 R 19/00, 1974.