Устройство для измерения тока ротора асинхронного электродвигателя Советский патент 1982 года по МПК G01R19/00 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования в системах автоматического регулирования абинхронных электродвигателей.

Известно техническое решение по определению тока ротора асинхронного электродвигателя, предусматривающее измерение с помощью вольтметра и амперметра напряжения холостого хода и тока короткого замыкания, построения рабочей диаграммы электродвигате-. ля под нагрузкой и графическое нахождение искомого параметра ijНедостаток .известного технического решения связан со значительной трудоемкостью его практической реализации и отсутствием возможности автоматического съема нужной информации.

Наиболее близким к изобретению является устройство для измерения тока ротора асинхронного электродви гателя, содержащее интегратор, вход которого подключен к измерительной обмотке, расположенной в статоре электродвигателя, а выход - к входу первого масштабного усилителя, блок алгебраического суммирования, сумг 1ирукадия вход которого соединён с вы - ходом первого масштабного усилителя.

вычитающий вход через второй масштабный усилитель - с выходом шунта, включенного последовательно с фазной рабочей обмоткой электродвигателя, а выход - с входом регистрирующего блока J.

Коэффициент усиления первого масштабного усилителя указанного устройства характеризуется величиной

10 сопротивления намагничивающего контура асинхронного электродвигателя, которое существенно зависит от величины тока намагничивания или магнитного потока в воздушном зазоре. Ис15пользование известного устройства в режимах с большим диапазоном изменения степени насыщения магнитной системы электродвигателя ( пускоА тормозные , режимы реверса

20 и т.д.) приводит к значительной погрешности в результатах измерений, достиганвдей 100% и более.

Целью изобретения является повышение точности измерения тока рото:ра асинхронного электродвигателя путем исключения погрешностей, обусловленйых зависимостью сопротивления .намагничиваквдего контура от магнитного потока в воздушном зазоре., Цель достигается тем, что в уст ройстве для измерения тока ротора асинхронного электродвигателя, содержащем интегратор, вход которого подключен к измерительной обмотк расположенной в статоре электродвигателя, а выход - к входу первого масштабного усилителя, блок алгебраического суммирования, вычитающий вход которого через второй масштабный усилитель соединен с выходо шунта, включенного последовательно с фазной рабочей обмоткой электродвигателя, а выход - с входом регис рирующего блока,- между выходом пер вого масштабного усилителя и суммирующим входом блока алгебраического суммирования введен нелинейный корректирующий блок. На фиг.1 приведена функциональная схема предложенного- устройства для измерения тс)ка ротора асинхронного электродвигателя, на фиг.2 проходная характеристика используем го нелинейного корректирующего блока в виде функции намагничивающего тока Д дл от магнитного потока ф , отнесенных к своим номинальным значениям. Устройство состоит из дополнител ной измерительной обмотки 1 (фиг.1 в статоре асинхронного электродвига теля, ось которой совпадает, с осью фазной рабочей обмотки 2, интеграто ра 3, первого 4 и второго 5 масштаб ных усилителей, нелинейного корректирующего блока б, блока 7 алгебра-т суммирования, шунта 8, включенного последовательно с рабочей обмоткой 2, и регистрирующего блока 9. Работа устройства происходит сле дующим образом. С выхода измерительной обмотки 1 сигнал, пропорциональный ЭДС электродвигателя, подается на вход интегратора 3. На выходе интегратора 3 фО1 ируется при этом сигнал, пропорциональный магнитному потоку электродвигателя. Этот сигнал посту пает на вход масштабного.усилителя 4, коэффициент передачи которого (коэффициент усиления } определяется в соответствии с выражением К - JdilL-.Mia. , где с 4,44U)kjjj - конструктивная постоянная из.верительной об мотки 1; j - номинальная ча тота питающего электродвигате напряжения} Щ т иисло витков измерительной обмотки 1; X - сопротивление намагничивающего контура, соответствующее номинальному режиму работы электродвигателя. В результате, на выходе масштабного усилителя 4 образуется сигнал, пропорциональный намагничивающему току электродвигателя, причем значение намагничивающего тока будет тем ближе к действительному, чем ближе к номинальному оказывается значение магнитного потока, поскольку при ф, 7 ,н имеет место уменьшение Xjj ( ,) , а при ,м- увеличение XQ ( XQ- Хр„) . Для повышения точности измерения при любых значениях магнитного потока сигнал с выхода масштабного усилителя 4 поступает на вход нелинейного корректирующего блока б, на выходе которого вырабатывается напряжение, пропорциональное намагничивающему току с учетом изменения сопротивления намагничивающего контура Хо или нелинейной зависимости 3(ф} (фиг. 2 ), . Сигнал пропорциональный току ;;),, , с выхода корректирующего блока б подводится к суммирующему входу блока 7 алгебраического суммирования.Одновременно на вычитающий вход последнего с выхода масштабного усилителя 5 поступает сигнал, пропорциональный току, статора электродвигателя. Этот сигнал формируется путем масштабирования напряжения, снимаемого с шунта 8, включенного в цепь фазной рабочей обмотки 2 статора электродвигателя. Коэффициент передачи (коэффициент усиления) масштабного усилителя 5 определяется в соответствии с выражением R.J - сопротивление шунтй 8. В блоке 7 алгебраического суммирования сигналы, пропорциональные току статора и току намагничивания, в соответствии с выражением й - - Чалгебраически суммируются. На выходе блока 7 Вырабатывается при этом сигнал, пропорциональный току ротора электродвигателя, который подается затем на вход регистрирующего блока 9. Нелинейный корректирующий блок б выполняется на базе операционного усилителя в сочетании с диодами и источниками опорного напряжения путем аппроксимации кривой фиг.2 ложной линией. Практическое использование прелложенного устройства обеспечивает

существенное повышение точности измерения тока ротора асинхронного электродвигателя, особенно в режимах работы, связанных со значительным насыщением его магнитной системы.

Формула изобретения

Устройство для измерения тока ротора асинхронного электродвигателя, содержащее интегратор, вход которого подключен к измерительной обмотке, расположенной в статоре электродвигателя, а выход - к входу первого масштабного усилителя, блок алгебраического суммирования, вычитакнций вход которого через второй .масштабный усилитель соединен с выходом шунта, включенного последовательно с фазной рабочейобмоткой электродвигателя, а выход - с входом регистрирующего блока, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения путем

исключения погрешностей, обусловлен-, ных зависимостью сопротивления намагничивающего контура от магнитного потока в воздушном зазоре, между выходом первого масштабного усилителя и суммируюр1им входом блока алгебраического суммирования введен нелинейный корректирукяций блок.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1- Петровский Л.М. и др. Испытание электрических машин. tI.-Л. , Госэнергоиздат, i960, с.176-179.

2. Авторское свидетельство СССР № 822048. кл. G01R 19/00, 1978.

8

-1,2

-t6

Y

Физ1

/Фн

W

4

о

-0.8

-t.6