Устройство для измерения скольженияАСиНХРОННОгО дВигАТЕля C фАзНыМ POTOPOM Советский патент 1981 года по МПК G01P3/44 

1

Изобретение относится к элементам автоматизированного электропривода и может быть использовано для осуществления обратной связи по скорости (скольжении) асинхронного двигателя с фазным ротором для контроля скорости (скольжения) этого двигателя.

Известно устройство для измерения скольжения асинхронного двигателя с фазньви ротором, содержащее датчик тока ротора, датчик электрических парс1метров статорной обмотки, включенный на выходе устройства блок деления, и два усилителя-преобразователя, состоящих из последовательно соединенных фильтра нижних частот, выпрямителя и второго фильтра нижних частот, причем один усилитель-преобразователь вклйчен между датчиком тока ротора и первьм входом блока деления, а другой - мезвду датчиком электрических параметров статора и вторьм входом блока деления flj.

Недостатком этого устройства является низкая точность при широких пределах изменения величины скольжения, особенно при малых величинах сопротивлений в роторной цепи и при изменении этих сопротивлений, при

котором Использование этого устрой ства становится практически невозможным вследствие существенного снижения точности.

Известно также устройство для измерения скольжения асинхронного двигателя с фазным ротором, содержащее датчик тока ротора, датчик напряжения на дополнительных переменных

0 резисторах в цепи ротора, подключенный к выходам этих датчиков первый элемент суммирования, датчик тока статора, включанный на выходе устройства блок ,деления и блок вычисле5ния корня квадратного из алгебраической суммы квадратов входных сигналов, причал два входа последнего подключены к датчикам тока статора и рютора, а его выход соединен со входом дели0теля блока деления , вход делимого которого соединен с выходсм элемента суммирования

Это устройство позволяет существенно уменьшить методическую погреш5ность измерения момента двигателя по сравнению с другими известньлми устройствами и тем самым повысить точность измерения, однако необходимость использования блока вычисления корня квадратного из алгебраиеской суммы квадратов входных сигнаов, выполненного, например, в виде перационного усилителя с тремя ключенными в цепи его обратной связи и на его входах нелинейными резисторами с параболической характеристикой, затрудняет получение достаточно малой инструментальной погрешности, поскольку при этом требуется технически трудно реализуемый выбор ,трех нелинейных резисторов с высокой точностью и идентичностью параболических характеристик, что ограничивает возможность дальнейшего повышения точности измерения момента.

,Цель изобретения - повышение точности измерения момента асинхронного двигателя с фазньом ротором за счет снижения инструментальной погрешности при сохранении простоты устройства .

Эта цель достигается тем, что устройство для измерения скольжения асинхронного двигателя с фазным ротором, содержащее датчик тока ротора, датчик напряжения на дополнительных переменных резисторах в цепи ротора, подключенный к выходам этих датчиков первый элемент суммирования и датчик тока статора, снабжено блоком перемноженияделения, блоком перемножения, тремя дополнительными элементами суммирования и соединенными последовательно датчиком напряжения статора и блоком возведения в квадрат, причем входы второго и третьего элементов суммирования подключены к выходам датчиков тока статора и ротора, выходы которых соединены со входами блока перемножения, выход которого вместе с выходом блока возведения в квадрат подключен ко входам четвертого элемента суммирования, выход которого соединен со входом делителя блока перемножения-деления, входы перемножения которого подключены к выходам датчика тока ротора и первого элемента суммирования.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

Устройство для измерения скольжения асинхронного двигателя 1 с фазным ротором, в цепи которого включены дополнительные переменные резисторы 2, содержит датчик 3 тока ротора, датчик 4 напряжения на дополнительных переменных резисторах 2 в цепи ротора, подключенный к выходам этих датчиков 3 и 4 первый элемент 5 суммирования, датчик 6 тока статора, включенный на выходе устройства блок 7 перемножения-деления, блок & перемножения, три дополнительных элемента 9, 10 и 11 суммирования, соединенные последовательно датчик 12 rtaпряжения статора и блок 13 возведения в квадрат, причем входы второго 9 и третьего 10 элементов суммирования

подключены к выходам датчика б тока статора и датчика 3 тока ротора, их выходы соединены со входами блока 8 перемножения, выход которого и выход блока 13 возведения в квадрат подключены ко входам четвертого элемента 11 суммирования, а выход последнего соединен со входом делителя блока 7 перемножения-деления, входы перемножения которого подключены к выходам датчика 3 тока ротора и первого элемента 5 суммирования.

Устройство работает следующим образом.

На выходы второго 9 и третьего 10 элементов суммирования поступают 5 сигналы с датчика 6 тока J статора и с датчика 3 тока J. ротора, в результате чего на их выходах формируются сигналы, пропорциональные соответственно сумме и разности умноQ женных на постоянные коэффициенты токов ротора и статора, а после их перемножения на выходе блока 8 перемножения сигнал пропорционален вели- (ii,-:.M-(3;v.)

-fR(x,

2(,

l

i 2.,ii- индуктивные фазные сопротивления статора, ротора и цепи намагничивания асинхронного двигателя;

R

- активное фазное сопротивление статора двигателя .

Этот сигнал складывается с выходным сигналом блока 13 возведения в 0 квадрат, пропорциональным квадрату напряжения статора U, с помощью четвертого элемента -ll суммирования, выходной сигнал которого при этрм пропорционален величине U +

3 5 K,)- (., - ).

На выходах первого элемента 5 суммирования складываются выходной сигнал (д датчика 4 напряжения на дополнительных переменных резисторах в цепи ротора и выходной сигнал датчика 3 тока.3 ротора, умноженный на величину постоянного сопротивления в цепи ротораi Выходной сигнал nepBord элемента 5 суммирования,: пропорциональный величине U.. 5 и выходной сигнал датчика 3 тока зГ ротора поступают на входы перемношйия блока 7 перемножения-деления, выходнойсигнал которого при этом пропорционален величине скольжения S О

ДЯ,4С31Кгт1- - 4д)

Sr(,(Ч.Это позволяет исключить необходи5 месть выполнения операции извлечения

корня квадратного из алгебраической суммы квадратов входных сигналов, а следовательно, и исключить выполняющий эти операции блок, включающий три нелинейных элемента.

Уменьшение количества нелинейных элементов и выполняемых для измерения нелинейных операций позволяет уменьшить инструментальную погрешность и повысить точность измерения скольжения двигателя.

Формула изобретения

Устройство для измерения скольжения асинхронного двигателя с фазным ротором, содержащее датчик тока ротора, датчик напряжения на дополнительных переменных резисторах в цепи ротора, подключенный к выходам этих датчиков первый элемент суммирования и датчик тока статора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено блоком перемноженияделения, блоком перемножения, тремя дополнительньа и элементами суммирования и соединенными последовательно датчиком напряжения статора и блоком возведения в квадрат, причем входы второго и третьего элементов суммирования подключены к выходам датчиков тока статора и ротора, выходы которых соединены со входами блока перемножения, выход которого и выход блока возведения в квадрат подключены ко входам четвертого элемента суммирования, выход которого соединен со входом делителя блока перемножения-деления, входы перемножения которого подключены к выходам датчика

5 тока ротора и первого элемента суммирования.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 20 1. Авторское свидетельство СССР №605171, кл. G 01 Р 3/44, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР .по заявке № 2739977, кл. G 01 Р 3/44, 15.03.79.(прототип).