Способ измерения механической постоянной времени синхронного электродвигателя

Способ измерения механической постоянной времени синхронного электродвигателя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ПОСТОЯННОЙ ВРЕМЕНИ СИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ путем разгона его до номинальной скорости, отключения двигателя от источника питания, формирования контролируемого сигнала в виде напряжения биений, образованного от сложения напряжения источника питания и ЭДС обмотки двигателя на выбеге , измерения параметров напряжения биения и определения по ним механической постоянной времени, о тл и чающийся тем, что, с целью повышения точности, дополнительно измеряют фазовый угол между напряжением источника питания и ЭДС обмотки двигателя при выбеге, фиксируют моменты времени изменения знака фазового угла и соответствующие первому и второму экстремумам напряжения биения, измеряют время от момента отключения двигателя от источника питания до момента достижеi ния напряжения биений первого экстремума и время между первым и вторым (Л экстремумами и по указанным временам определяют механическую постоянную двигателя. 4; со со сд

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А (19) (1И

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

"180

Фие.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3587661/24-07 (22) 29.04.83 (46) 23.09.84. Бюл. N - 35 (72) В.А. Бороденко и Г.Н. Бороденко (71) Павлодарский индустриальный институт (53) 621.313(088.8) (56) 1. Жерве Г.Н. Промышленные испы.тания электрических машин. Л., "Энергия", 1968, с. 147-148.

2. Авторское свидетельство .СССР

Р 166960, кл. G 01 R 27/02, 1963. (54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ПОСТОЯННОЙ ВРЕМЕНИ СИНХРОННОГО

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ путем разгона его до номинальной скорости, отключения двигателя от источника питания, формирования контролируемого сигнала в виде напряжения биений, образованного от сложения напряжения источника пи><» С 01 R 31/34; G 01 R 27/02 тания и ЭДС обмотки двигателя на выбеге, измерения параметров напряжения биения и определения по ним механической постоянной времени, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, дополнительно измеряют фазовый угол между напряжением источника питания и ЭДС обмотки двигателя при выбеге, фиксируют моменты времени изменения знака фазового угла и соответствующие первому и второму экстремумам напряжения биения, измеряют время от момента отключения двигателя от источника питания до момента достижения напряжения биений первого экстре- Е мума и время между первым и вторым экстремумами и по указанным временам определяют механическую постоянную двигателя.

1114

Изобретение относится к косвенным методам измерения параметров синхрон; ного электродвигателя, а именно к механической постоянной времени, и может найти применение в электромашиностроении при испытании электрических машин.

Известен способ измерения механической постоянной времени электродвигателя путем приведения его во враще- 10 ние, отключения от сети, измерения скорости при выбеге и определения производной скорости от времени при номинальной скорости (1).

Указанный способ сложен в реализа- 15 ции, так как требует установки датчиков скорости.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ изме- 20 рения механической постоянной времени синхронного электродвигателя путем разгона его до номинальной скорости, отключения двигателя от источника питания, формиоования контролируемого 25 сигнала в виде напряжения биений, образованного от сложения напряжения ,источника питания и ЭДС обмотки двигателя на выбеге,измерения параметров напряжения биения и определения по ним механической постоянной времени.

Механическую постоянную инерции двигателя вычисляют по известной зависимости. Значение Т отличается от номинального из-за отклонения фактичес35 кой загрузки двигателя от номинальной 1.2).

Недостатком известного способа является невысокая точность измерения в самом первом периоде биений, поскольку он не учитывает, что угол выбега ротора двигателя (угол нагрузки d ) в момент отделения источника питания отличается от нуля и пренебрежение его фактическим значением вносит погрешность в определение механической постоянной времени.

Цель изобретения — повышение точности способа.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способ измерения механической постоянной времени синхронного электродвигателя путем разгона его до номинальной скорости,отк-. лючения двигателя от источника пита- 55 иия, формирования контролируемого сигнала в виде напряжения биений, образованного от сложения напряжения

995 2 источника питания и ЭДС обмотки двигателя при выбеге, измерения парамет" ров напряжения биения и определения по ним механической постоянной времени, дополнительно измеряют фазовый угол между напряжением источника питания и ЭДС обмотки двигателя при выбеге, фиксируют. моменты времени изменения знака фазового угла и соответствующие первому и второму экстремумам напряжения биения, измеряют время от момента отключения двигателя от источника питания до. момента достижения напряжения биений первого экстремума и время между первым и вторым экстремумами и по указанным временам определяют механическую постоянную двигателя.

На фиг.1 приведена осциллограмма изменения контролируемого сигнала напряжения биений 0 при выбеге двигателя; на фиг.2 — устройство для реализации предлагаемого способа.

До отключения двигателя от источника напряжения на двигателе 0 и на источнике О синфазны, угол сдвига фаз d и напряжение биений 0 равны нулю. В момент отключения двигателя от сети 1 величина изменяется скачком от 0 до о (угол нагрузки о двигателя в предшествующем режиме), соответствующего фазовой характерис1тике собственной ЭДС двигателя. В момент достижения первого экстремума (максимума) огибающей значение

О"изменяется скачком от +180 до -180 а в момент второго экстремума (минимума) огибающей биений знак d изменяется на противоположный ° Это позволяет только по знаку о проще и точнее фиксировать моменты экстремумов

, и t < особенно при пологой вершине огибающей напряжения биений.

Устройство (фиг.2) содержит блок преобразования угол " напряжение, выходной сигнал которого Ug определяется величиной и знаком угла сдвига фаз между напряжениями U! (ЭДС двигателя при выбеге) и Uq, компаратор 2, выходной сигнал которого зависит от знака д, т,е. х = в ng Ug, блок 3 преобразования время - напряжение, элементы ПАМЯТЪ 4 и 5, блок 6 деления, квадратор 7, масштабирующие усилители 8 и 9, блок 10 вычитания и квадратор 11.

Согласно способу фиксируют начало переходного процесса по появлению

3 1114 сигнала Ug на выходе блока 1 и включению компаратора 2. Время „ измеряют формированием линейно возрастающего напряжения интегратора в блоке

3 от момента появления сигнала до первого экстремума, который фиксируют по переключению компаратора 2 в другое положение. Запоминают наибольшее значение напряжения, пропорционального t „,на конденсаторе эле- 10 мента ПАИЯТЬ 4. В момент достижения первого экстремума (Ю = 180 ) компаратор переключается, разрядный ключ возвращает первый интегратор блока

3 в нулевое состояние. Одновременно 1 с этого же момента измеряют время вторым интегратором обратной по2 лярности в блоке 3, запоминая наибольшее значение напряжения, пропорционального t, на конденсаторе эле- gp ,мента ПАИЯТЬ 5, до момента второго о экстремума (8 = 360 ), который фиксируют по очередному переключению компаратора 2 (фиг.1). По ходу выбега двигателя все последующие измерен-2S ные значения и 1. между моментами переключения компаратора 2 всегда меньше самых первых и не изменяют уровень напряжений, хранящихся в элементах ПАИЯТЬ 4 и 5. Далее соглас-3р но предложенной зависимости напряжение з 1.2 элемента ПАИЯТЬ 5 возводится во вторую степень квадратором 7, умножается на коэффициент усилителем 9 и полученная величина подается на

I выход для . Одновременно блок 6 деления определяет отношение напряжений элементов ПАИЯТЬ 4 и 5, пропорциональных 1, и 2, полученная величина умножается на коэффициент 40 усилителем 8, блок 10 выполняет далее операцию вычитания 5-V. ††величины .2 заданной постоянным напряжением Og а квадратор 11 возводит результат во вторую степень и подает его на выход для определения о о . Таким образом, по измеренным значениям дли995 4 тельностей t I и (2 определяют èàðàI метры Т - и d в момент, предшествующий переходному процессу. Время хранения измеренных значений 7 и d зависит от постоянной разряда элементов ПАИЯТЬ 4 и 5. Способ допускает использование без реализующего устройства путем только графоаналитической обработки осциллограммы, полученной при выбеге синхронного двигателя.

Р 2 ръ1, где m = 291,13;

g ((-$ " ) где 1 13,41; о

5.56

Таким образом, для измерения параметров двигателя предлагаются зависимости, в которых значения коэффициентов (, К и rn постоянны и определяются моментами первого (о = 180) и второго (8 = 360 ) экстремумов, а значения t и 12 изменяются в реальном процессе.

Предлагаемый способ, кроме механической постоянной инерции z поз-

Э воляет измерить угол нагрузки с о синхронного двигателя. Этот же фактор способствует повышению точности способа, так как известный способ допускает методическую погрешность, обусловленную неучетом 8 . Для предлагаемого способа характерна универ- сальность благодаря возможности его реализации как специальным измерительным устройством,так и непосредственно человеком при анализе экспериментальных осциллограмм. Способ может использоваться для повышения эффективности синхронизаторов, осуществляющих переключение выбегающей синхронной нагрузки с совпадением по фазе остаточной ЭДС двигателя и напряжения резервирующего источника, для повышения эффективности функционирования органов выявления потери питания ответственной двигательной нагрузки.

1114993

Составитель В. Никаноров

Редактор И. Шулла Техред И.Асталош

Корректор В. Бутяга

Заказ 6764/32 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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