Устройство для измерения магнитного потока асинхронной машины Советский патент 1980 года по МПК G01R29/08 H02P5/34 

I

Изобретение относится к электротехнике, в частности к измерительным средствам систем регулирования электроприводов переменного тока, и служит для косвенного измерения магнитного потока асинхронной машины, питаемой от статического преобразователя частоты.

Известно устройство для измерения магнитного потока асинхронной машины , содержащее датчики фазных ЭДС машины, работающие по принципу 3 Z. -компенсации и подключенные через интеграторы к выпрямителю l .

Из известных устройств наиболее близким к предложенному устройству па технической сущности и достигаемому результату является устройство, содержащее датчики фазных ЭДС машины, выпрямитель и интеграторы, каждый из которых снабжен двумя выходами 2.

Недостатком указанных устройств является коэффициент пульсации выходного сют1ала. Определяется это работой выпрямителя, на вход которого

поступают синусоидальные сигналы потоков фаз машины с выходов интеграторов. Например, при использовании в устройстве трехфазного выпрямительного моста коэффициент пульсаций составляет 5,7%. При этом использование известных

устройств-в регулируемом электроприводе с высокой точностью подд ер кания управляющих сигналов не представляется возможным.

10

Целью изобретения является повышение точности измерения за счет снижения в них пульсаций.

Это достигается т&л, что в устройство для измерения магнитного потока асин15хро1гаой машины, питаемой от статического тфеобразователя частоты г и управляемой по каналу частоты от задающего генератора, содержащее датчики фазных ЭДС, выпрямитель, к входу которого под20ключены интеграторы, каждый из которых снабжен двумя входами, и источник постоянного напряжения, введены кольцевой распределитель и управляемые ключи . Эти ключи включены по одному между каждым из выходов датчиков фазных ЭД и первым из входов соответствующих интеграторов, а также между выходом истопнике noctoiHHHoro напряжения и вто рым из входов соответствующих интегра торов. Управляющие входы ключей подключены к выходам кольцевого распреде лителя, вход котброго соединен с выходом упомянутого задающего генератора в канале частоты асинхронной машины. Такое вьшолнёние устройства для измерения магнитного потока асинхронной машины позволяет в течетгае промежутка времени А . равного , где f - частота задающего генератора, осуществлять запоминание текущего значения магнитного потока каждым интегратором. Вьтрямленный сигнал имеет только постоянную составляющую, что обеспечивает достижение поставленной цели - снижение коэффициента пульс ащш На фиг, 1 представлена структурная схема устройства для измерения ногр .потока асинхронной машины в частотно регулируемом электрогфиводе; на фиг. 2 - диаграммы работы устройства Устройство содержит блок 1 датчиков фазных ЭДС, выходы которых через управляемые ключи 2, 3, 4 подключены к входам интеграторов 5, 6, 7, Каждый интегратор состоит из операционного усилителя 8, параллельно которому подключены емкость 9 и диод 10, а к входу операционного усилит еля подключе ны входные резисторы 11 и 12. Источник питания 13 через управляемые ключи 14,. 15, 16 подключен к резисторам 12 интеграторов 5, 6, 7, а выходы интеграторов 5, 6, 7 по дключены к выпрямителю 17. Управ йпощийбход ключа 2 соединен с управляющим входом ключа 15 и присоединен к выходу 18 кольцевого распределителя 19, управляю ший вход ключа 3 соединен с управляющим входом ключа 16 и подсюединен к выходу 20 кольцевогЧ) распределителя 19, а управляющий вход ключа 4 соединён с управляющим входом ключа 14 и подсоедине н к выходу 21 кольцевого распределителя 19. Асинхронная машина 22 питается от статического преобрадавателя частоты. Управление машиной осущесггаяяется по каналам напряжения и частоты. Схема утфавления содержит регулятор напрйжения 23, вход которого через функциональный преобразователь 24 соединен с устройством 25, выдающим сигнал задания,а также регулятор частоты 26, вход которого соединен с выходом задающего генератора 27, а вход задающего генератора соединен с входом функционального преобразоват я 24. Выход задающего генератора 27 соединен с вхо- . дом кольцевого распределителя 19, выход выпрямителя 17 соединен с входом регулятора напряжения 23. Устройство работает следующим образом. С приходом каждого импульса задающего генератора 27 изменяется состояние кольцевого распределителя. Если на одном из его выходов присутствует единичный сигнал, то на двух остальных присутствует сигнал О. импульс задающего генератора перемещает единичный сигнал по нагхраЬленшо счета, а именно с выхода 18 на выход 21 и с выхода 21 на выход 18. Единичный сигнал открывает ключи 2, 3, 4 и 14, 15, 16. Процессы работы устройства показаны на фиг. 2. В интервал А-В единичный сигнал и. д присутствует на выходе 18 кольцевого распределителя 19, поэтому замкнуты ключи 2 и 15. Через ключ 2 на вход интегратора 5 подается напряжение l/i с блока 1 датчиков ЭДС. Напряжение 1/5 на выходе интегратора 5 изменяется по линейному закону и определяет магнитный поток фазы асинхронной машины. Напряжение U на выходе интеграгюра 6 в интервал времени А-В равно нупю, так как через открытый ключ 15 на вход интегратора поступает положительное напряжение с источника 13. Для положительной поляркости входного напряжения операционный усилитель 8 оказывается зашунтированным через диод 10. Напряжение 17: на выходе интегратора 7 в интервал времени А-В остаётся неизменным и равным интегралу ЭДС фазы двигателя за предыдущий период АВ момент времени В приходит управЛ5ПОЩИЙ импульс задающего генератора, который перемещает единичный сигнал на выход 20 кольцевого распределителя 19. Поэтому .в течение промежутка времени закрыты ключи 3 и 16. Процессы происходят аналогично описанным со сдвигом во времени на промежуток Л Напряжения Uj, : интеграторов 5, 6, 7 вьшрнмляются с помощью выпрямителя 17, и напряжение

Vf выпрямителя 17 имеет только постоянную составляющую напряжения, которая определяет суммарный магнитный поток трехфазной асинхронной машины.

Таким образом, предложенное устройство позволяет в принципе исключить, а на практике существенно снизить пульсаиии выходного сигнала. При этом в отличие от известных устройств изобретение может быть использовано ё тех электроприводах, где требуется высокая точность поддержания управляющих сигналов, например для намоточных и прядильных машин.

Формула изобретения

Устройство для измерения магнитного потока асинхронной машины, подключенной к питающей сети через статический преобразователь частоты с регуляторами и задающим генератором, содержащее датчики фазных ЭДС, выпрямитель, к вхрду которого подключены интеграторы.

(ГЛ

каждый с двумя входами, и источник постоянного напряжения, о т л и ч а ющ е е с я т&л, что, с целью повышения точности измерения за счет снижения

пульсаций, в него введены кольцевой распределитель и управляемые ключи, включенные по одному между каждым из выходов датчиков фазных ЭДС и первым из входов соответствующих интеграторов, а

также между выходом источника постоянного напряжения и вторым из входов соответствующих интеграторов, при этом управляющие входы ключей подключены к выходам кольцевого распределителя,

вход которого соединен с выходом упомянутого задающего, генератора.

Источники информации i принятые во В1шмание при экспертизе

1.Булгаков А. Частотное управленке асинхронными электродвигателями.

М., Наука , 1,966, с. 265, рис. 6.52.

2.Экспресс-информация. Автоматизировашш1й электропривод, N 29, 1976, реф. № 149, с. 10-15.

U-.

17 дВ

U/t