Устройство для измерения скольжения асинхронного двигателя

Устройство для измерения скольжения асинхронного двигателя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОЛЬЖЕНИЯ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ, содержащее датчик асинхронной час- i тоты вращения в виде синхронного двигателя, подключенного к сети питаний асинхронного двигателя, электромеханический датчик скольжения с двумя валами, один из которых жестко связан с ротором синхронного двигателя , а другой предназначен ДПЯ соединения с валом асинхронного двигателя , датчик скольжения снабжен снстемоА возбуждения и измерительной обмоткой, подключенной к.блоку измерения скольжения, отличающ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения скольжения, датчик скольжения выполнен в виде П -образного магнитопровода с полюсными наконечниками, в которых размещены валы датчика, между-полюсными . наконечниками расположены два обращенных друг к другу ферромагнитных сектора, жестко соединенных с валаСО ми, а система возбуждения и нзмерительная обмотка размещены на П-обс: разном магнитопроводе. оэ сд сд

. СОЮЗ СОИЕТСНИХ

Вй«Е

Щ9МУЬЛИН

3(50 С 01 N 3 56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,—

М АВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3407470/24-07 (22} 02.03. 82 (46). 15.08.83. Бюл. 9 30 (72) A.E. Легчилин и Д.С. Терешкин (71) Горьковский институт инженеров водного транспорта (53) 621.313(088.8) (56) 1. Патент ФРГ В -1286632, кл. 21d+ 2, 1969.

2. Мэрфи Д. Тиристорное управле. ние двигателями переменного тока.

М.,; "Энергия", 1979, с. 168-169.

3. Авторское свидетельство СССР

В 74565, кл.. G 01 R 3/42, 1947. (54)(57} УСТРОЙСТВО .ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

С ОЛЬ ЕНИЯ ACHHXPOHHOr0 ДВИГАТЕЛЯ, содержащее датчик асинхронной частоты вращения в виде синхронного двигателя, подключенного к сети питания асинхронного двигателя, элек„.ЯО„„А тромеханический датчик скОльжения с двумя валами, один из которых жестко связан с ротором синхронного двига теля, а другой предназначен для соединения с валом асинхронного двигателя, датчик скольжения снабжен системой возбуждения и измерительной обмоткой, подключенной к,блоку измерения скольжения, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения скольжения, датчик скольжения выполнен в виде

fl -образного магнитопровода с полюсными наконечниками, в которых разме щены валы, датчика, между:поЛюсными . наконечниками расйоложены два обращенных друг к другу ферромагнитных g сектора, жестко соединенных с валами, а система возбуждения и измерительная обмотка размещены на П -образном магннтопроводе.

1035524

Изобретение относится к элементам автоматизированного электропривода и может быть использовано в качестве составной части сложных систем регулируемого электропривода, использующих информацию о скольжении.

Известно устройство для измерения скольжения, содержащее магнитный сердечник со звездообразными полюсными наконечниками, соединенный с валом асинхронного двигателя. Сердечник вращается внутри цилиндрической катушки, включенной на общую с испытуемым двигателем сеть переменного тока. Магнитный поток между полюсными наконечниками замыкается скобой, внутри которой помещен генератор Холла, Напряжение генератора Холла, определяемое скольжением и.положением поворотной скобы, после усилителя поступает в измерительный прибор р 1) .

Недостаток данного устройства— низкая точность из-за необходимости применения элемента Холла, а также малая мощность, передаваемая приемнику. Использование полупроводникового усилителя ограничено малым значением ЭДС генератора Холла и он не может применяться при измерении малых скольжений.

Известны электромеханические вра- щающиеся преобразователи для измерения скольжения асинхронного двигателя, механически связанные с валом двигателя.

Одним из вариантов таких систем, используемых в промышленных электропривадах, является система с тахогенератором, измеряюшим скорость вращения ротора. Сигнал тахогенератора вычитается из сигнала, пропорционального скорости вращения поля статора. Результирующий сигнал после усиления, фильтрации дает информацию о величине скольжения $2J.

Недостатком подобных устройств является низкая точность измерения скольжения, так как измерения абсолютного скольжения с точностью примерно до 10Ъ необходимо, чтобы точность измерения скоростей вращения ротора и поля статора была не меньше 0,1Ъ, чта очень сложно реализовать. Снижение точности измерения сигнала скольжения отрицательно сказывается на точности систем управления, построенных по скольжению асинхронного двигателя. Пульсации напряжения тахогенераторав называют необходимость установки сглаживающих фильтров, инерционность которых снижает быстродействие системы. В ряде случаев например, в системах электродвижения с гребныл и двигателями, вынесенными за корпус судна) применение тахогенератара крайне нежелательно.

Известно также устройство для из; мерения скольжения асинхронного двигателя, содержащее датчик синхронной частоты вращения в виде синхронного двигателя, подключенно5 ro к сети питания асинхронного двигателя, электромеханический датчик скольжения с двумя валами, один из которых жестко связан с роторам синхронного двигателя, а другой предназначен для соединения с валом асинхронного двигателя, датчик скольжения снабжен системой возбуждения и измерительной обмоткой, подключенной к блоку измере""" скольже""я 3 ° .Однако датчик скольжения в извест. ном устройстве содержит конический зубчатый дифференциал и тахометрический генератор, что снижает его точность и увеличивает габариты.

2О Цель изобретения — повышение точности измерения скольжения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения скольжения асинхронного двигателя, содержащем датчик синхронной частоты вращения в виде синхронного дви-. гателя, подключенного к сети питания асинхронного двигателя„ электромеханический датчик скольжения с дву.

Зр ся валами, один из которых жестко связан с ротором синхронного двигателя, а другой предназначен для соединения с валом асинхронного двигателя, датчик скольжения снабжен системой возбуждения и измерительной обмоткой, подключенной к блоку измерения скольжения, датчик скольжения выполнен в виде O -образного магнитаправада с палюсными наконечниками, в которых размещены валы датчи4О ка, между палюсными наконечниками расположены два абра„„енных друг к другу ферромагнитных сектора, жестко соединенных с валами, а система возбуждения и измерительная аб45 мотка размешены на Д "образном магнитаправаде.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 конструкция датчика; на фиг. 3 — гра50 фики измерения ЭДС на выходе датчика.

Устройство содержит синхронный электродвигатель 1 малой мощности подключенный к цепи статора асинхронного двигателя 2, электромеханический датчик скольжения 3, выпрямительна-фильтруюшую цепь — блок измерения скольжения 4.

Датчик скольжения 3 (фиг. 2) представляет собой разомкнутую

ll -образную магнитную систему 5 с . абмоткаи возбуждения б, к которой подключена постоянное напряжение, измерительной обмоткой 7 и ферромагнитнылы элементами 8 и 9, выполненныл и, например, в форме секторов

65 жестка закрепленными на концах валов

1035524

Составитель В. Никаноров

Редактор В. Ковтун Техред М.Тепер Корректор В. Бутяга

Заказ 5825/46 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Гс1сударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

10 и 11 асинхронного 2 и синхронно-. го 1 двигателей °

Устройство работает следующим образом.

При подаче питания на асинхронный двигатель 2 на синхронный двигатель 1 также поступает напряжение.

Начинают вращаться вал 10 асинхронного двигателя 2 со скоростью вращения ротора и вал 11 синхронного двигателя 1 со скоростью вращения 10 магнитного поля статора. Ферромагнитные элементы 8 и 9 вращаются со скоростью соответствующих двигателей 1 и 2, а относительно друг друга со скоростью, пропорциональной 5 скольжению. Относительное пространственное перемещение ферромагнитных элементов -8 и 9 приводит к изменению магнитного сопротивления в воздушном зазоре датчика 3, а следовательно, и магнитного потока в маг нитопроводе 5 по линейному закону фиг. 3). Это обеспечивается подбором параметров магнитной цепиг ширины воздушного зазора, числа виз ков обмоток сечения магнитопровода. . Полученная ЭДС обмотки 7 lB<) после выпрямления и сглаживания в блоке 4 преобразуется в постоянную по величине ЭДС (Е ), пропорциональ. ную скольжению, которая поступает в систему управления электроприводом. а

Устройство скольжения асинхронного двигателя может быть.использовано в автоматизированных частотнорегулируевих электроприводах, реализующих закон поддержания постоянства.абсолютного скольжения и использующих информацию об изменении скольжения асинхронного двигателя.