Устройство для определения момента асинхронного электродвигателя Советский патент 1981 года по МПК G01L3/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в системах контроля и управления электропривода с асинхронным двигателем с фазным ротором. Известно устройство для измерения момента асинхронного двигателя, содержа uiee три датчика фазных напряжений (их мгновенных значений), три датчика мгновенных значений фазных токов статорной обмотки, подключенный к датчикам фазных напряжений блок определения составляющих напряжений по двум прямоугольны координатам, подключенный к трем датчикам фазных токов статорной обмотки блок определения составляющих токов по двум прямоугольным координатам, подключенные к выходам указанных блоков два эле мента определения составляющих производ ной по двум прямоугольным координатам, включенные на выходах этих элементов два блока интегрирования, два блока перемножения, первые входы (соторых соеди нены с выходами двух блоков интегрирования, а вторые их входы соединены с выходами блока определения составляющих токов статорной обмотки по двум прямоугольным координатам, подключенный к выходам двух блоков пер)емножения элемент суммирования . Недостатком этого устройства является сложность и недостаточная точность измерения момента вследствие неисапливания ощибок блоками интегрирования, что особенно существенно при Длительной работе устройства, например в системах управления электродвигателем. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для измерения момента асинхронного двигателя с фазным рютором, содержащее два датчика тока статора и ротора, блок перемножения, блок определения корня квадратного из алгебраической суммы квадратов входных сигналов, выполненный, например в виде операционного усилителя с тремя нелинейными резисторами и параболической характеристикой, включенных в цепи обратной связи и на двух входах этого операционного усилителя, причем два входа блока определения корня квадратного из алгебраической cyMMbJ квадратов входных сигналов соединены с выходами датчиков токов статора и рютора, а его выход соединен с первым входом включенного на выходе устройства блока перемножения, второй вход которого соединен с выходом датчика тока ротора 23. Это устройство исключает возможность накопления ошибки, что способствует полученшо высокой точности измерения момента, однако необходимость использования четырех нелинейных элементов (блока перемножения и четырех нелинейных резисторов с параболической характеристикой блока определения корня квадратного из суммы квадратов входных сигналов) и связанное с этим последовательное выполнение нескольких нелинейных операций (возведение в квадрат двух сигналов, их суммироБание, извлечение корня квадратного из Э1ЮЙ суммы и умножение полученного результата на выходной сигнал датчика тока ротора) вызывает трудности получения достаточно малой инструментальной погрешности. Этот недостаток снижает точность измерения момента д игателя. Цель изобретения - повышение точности определения момента двигателя. Указанная цель достигается тем, что устройство, содержащее два датчика тока статора и ротора и блок перемножения, снабжено тремя элементами суммирования и соединенными последовательно датчиком напряжения статора и блоком возведения в квадрат, причем входы первого и второго элементов суммирования подключены к выходам датчиков тока статора и ротора, а их входы соединены со входами блока перемножения, выход которого и выход блока возведения в квадрат подключены к входам установленного на выходе устройс ва третьего элемента суммирования. На чертеже приведена схема устройства. Устройство для определения момента асинхронного двигателя содержит датчик 1 тока статора, датчик 2 тока ротора бло перемножения 3 и введенные дополнительно три элемента суммирования 4-6, и соединенные последовательно датчик 7 на пряжения статора и блок 8 возведения в киадрат, причем входы первого 4 и второ го 5 элементов суммирования подключены к выходам датчика 1 тока статора и дати1са 2 тока poTOfia, а их выходы соединеы со входами блока перемножения 3, выод которого и выход блока 8 возведения квадрат подключены ко входам установенного на выходе устройства третьего лемента суммирования 6. Устройство работает следующим обраом. Выходнью сигналы датчика 1 тока 0 татора и датчика 2 тока Зг ротора потупают на входы первого 4 и второго 5 лементов суммирования, на выходах коорых формируются сигналы, пропорционаьные соответственно сумме и разности тих токов, умноженных на постоянные оэффициенты, т.е. 11 ) /г х 1 пГ Хгч i K,(x,.v)-f(H)-() где X . , X/ зные индуктивные сопротивления статора, ротора и aenvi намагншиваиия двигателя;- фазное активное сопротивление двигателя. Умножение на постоянные коэффициенты обеспечивается выбором параметров входных цепей элементов суммирования 4 и 5. Перемножение этих сигналов обеспечивает получение на выходе бдока перемножения 3 сигнала, прсжорционального величине (V Kc a-3-t). причем этот сигнал складывается с выходным сигналом блока 8 возведения в квадрат, пропорциональным квадрату напряжения статора и , умножается на постоянный коэффициент Кл в третьем элементе суммирования 6, выходной сигнал которого прн этом щюпорционален моменту асинхронного двигателя u543aV i iX a4 i 4 J .o