Устройство для измерения мгновенной частоты вращения ротора гистерезисного электродвигателя

Устройство для измерения мгновенной частоты вращения ротора гистерезисного электродвигателя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МПЮВЕННОЙ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ РОТОРА гаСТЕРЕЗИСНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, содержащее импульсный датчик положения ротора гистерезисного электродвигателя , последовательно соединенные задающий генератор, согласующий делитель частоты, фазорасщепитель, усилитель мощности, предназначенный для подключения к гистерезисному электродвигателю, К5 триггер, первый вход которого через первый делитель частоты с коэффициентом деления N связан с выходом согласующего делителя частоты, второй вход Я5-триггера подключен к выходу датчика положения ротора, а выход Й5триггера - к блоку регистрации изменения мгновенной частоты вращения. блок взаимного регулирования импульсов датчика положения ротора и син- . хрониэирующего импульса согласующего делителя частоты, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в блок взаимного регулирования импульсов датчика положения ротора и синхронизирующего импульса согласующего делителя частоты введены формирователь корректирующего импульса, два логических элемента И, два блока переключения, второй делитель частоты с коэффициентом деления М , причем входы первого блока переключения соединены с г Л формирователем корректирующего импульса и с датчиком положения ротора соответственно, а выход первого блока переключения подключен к первому входу второго логического элемента И, второй вход которого соединен с выходом согласующего делителя частоты, а выход логического элемента И подключен через второй делитель частоты с коэффициентом деления М к первому входу второго блока переключения , второй вход которого соединен с формирователем корректирующего импульса, а выход второго блока переключения - с первым входом первого логического элемента И, второй вход которого соединен с выходом согласующего делителя частоты, а выход первого логического элемента И связан с входом первого делителя частоты с коэффициентом деления N .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3437560/24-07 (22) 10.05.82 (46) 23.10.84. Бюл. У 39

1(72) С.Ф.Позднухов, С.В.Прудников и П.Е.Богоявленский (71} Косковский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции энергетический институт

{53) 621.316.729.62-523.2(088.8) (56) 1. Бобров И.И., Зисман Л.М.

Устройство для измерения и осциллографирования угла выбега синхронного генератора.-"Электричество", 1962, У 6.

2. Авторское свидетельство СССР

И 9!7084, кл. Н 02 P 7/36, 1982. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ИГ11ОВЕННОЙ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ РОТОРА

ГИСТЕРЕЗИСНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, содержащее импульсный датчик положения ротора гистерезисного электродвигателя, последовательно соединенные задающий генератор, согласующий делитель частоты, фаэорасщепитель, усилитель мощности, предназначенный для подключения к гистерезисному электродвигателю, КЯ-триггер, первый вход которого через первый делитель частоты с коэффициентом деления N связан с выходом согласующего делителя частоты, второй вход

Фэ-триггера подключен к выходу датчика положения ротора, а выходйбтриггера — к блоку регистрации изменения мгновенной частоты вращения, З(511 G 01 Р 3/48; H 02 P 7 /36, блок взаимного регулирования импульсов датчика положения ротора и синхрониэирующего импульса согласующего делителя частоты, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в блок взаимного регулирования импульсов датчика положения ротора и синхронизирующего импульса согласующего делителя частоты введены формирователь корректирующего импульса, два логических элемента Zi два блока переключения, второй делитель частоты с коэффициентом деления М, причем вХоды первого блока переключения соединены с формирователем корректирующего им- ф пульса и с датчиком положения ротора соответственно, а выход первого блока переключения подключен к первому входу второго логического элемента И, второй вход которого соединен с выходом согласующего делителя частоты, а выход логического элемента И подключен через второй делитель частоты с коэффициентом деления

laaL к первому входу второго блока переключения, второй вход которого соединен с формирователем корректирующего импульса, а выход второго блока переключения — с первым входом первого логического элемента И, второй вход которого соединен с выходом согласующего делителя частоты, а выход первого логического элемента И связан с входом первого делителя час- Ь" тоты с коэффициентом деления М

1120243

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для измерения мгновенной частоты вра" щения (качаний) ротора синхронного гистерезисного электродвигателя. 5

Известно устройство для измерения и осциллографирования угла качаний синхронной электрической машины, содержащее датчик положения ротора, тактовый генератор, связанный с на- 1р пряжением сети, триггер, входы которого соединены с упомянутым датчиком положения и тактовым генератором, а вход подключен к блоку регистрации качаний (1), 15

Однако при использовании этого устройства для регистрации качаний синхронных гистерезисных электродвигателей, имеющих произвольный угол синхронизации положения тачки ротора относительно напряжения сети, не" возможно проводить точные измерения и исследования.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для измерения мгновенной частоты вращения ротора гистерезисного электродвигателя, содержащее импульсный датчик положения ротора гистерезисного электродвигателя, позр следовательно соединенные задающий генератор, согласующий делитель частоты, фазорасщепитель, усилитель мощностир предназначенный . для подключения к гистерезисному электродвигателю, RG -триггер, первый вход ко- 35 торого через первый делитель частоты с коэффициентом деления N связан с выходом согласующего делителя частоты, второй вход RS -триггера подключен к выходу датчика положения 4Р ротора, а выход RG -триггера — к блоку измерения мгновенной частоты вращения, блок взаимного регулирования импульсов датчика положения ро" тора и синхронизирующего импульса 45 согласующего делителя частоты. При этом блок взаимного регулирования импульсов датчика положения и синхронизирующего импульса первого делителя частоты содержит селектор 50 импульсов, блок формирования сигнала управления, блок добавления или вычитания импульса.

Известное устройство решает задачу измерения мгновенной частоты вра- 55 щения ротора и регистрации превышения ее нестабильности наперед заданного допустимого уровня (2) .

Однако оно не позволяет измерять мгновенную частоту вращения ротора внутри заданного диапазона, а также исследовать динамику ее изменения, что необходимо при изучении причин возникновения нестабильности мгновенной частоты вращения и обработке средств демпфирования.

Цель изобретения — повышение точности измерения мгновенной частоты вращения ротора во всем диапазоне ее изменения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения мгновенной частоты вращения ротора гистерезисного электродвигателя, со" держащем импульсный датчик положения ротора гистерезисного элек родвигателя, последовательно соединенные задающий генератор, согласующий делитель частоты, фаэорасщепитель, усилитель мощности, предназначенный для подключения к гистерезисному электродвигателю, RG -триггер, первый вход которого через первый делитель частоты с коэффициентом деления 8 связан с выходом согласующего делителя частоты, второй вход 15— триггера подключен к выходу датчика положения ротора, а выход RG -триггера — к блоку регистрации изменения мгновенной частоты вращения, блок взаимного регулирования импульсов датчика положения ротора и синхрониэирующего импульса согласующего делителя частоты, в последний введены формирователь корректирующего импульса, два логических элемента И, два блока переключения, второй делитель частоты с коэффициентом деления М, причем входы первого блока переключения соединены с формирователем корректирующего импульса и с датчиком положения ротора соответственно, а выход первого блока переключепия подключен к первому входу второго логического элемента И, второй вход которого соединен с выходом согласующего делителя частоты, а выход логического элемента И подключен через второй делитель частоты с коэффициентом деления И к первому входу второго блока переключения, второй вход которого соединен с формирователем корректирующего импульса, а выход второго блока переключения " с первым входом первого логического элемента И, второй вход которого соединен с выходом согласу3 I йфего делителя частоты, а выход пер- вого логического элемента И связан с входом первого делителя частоты с коэффициентом деления

На фиг.1 показана принципиальная схема устройства для измерения мгновенной частоты вращения ротора гистерезисного электродвигателя; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства, при

И=8, и М 4 для различных начальных фазовых положений сигналов с делителя частоты и датчика положения ротора °

Устройство для регистрации качаний ротора синхронного гистерезисного электродвигателя (фиг.l) содержит последовательно соединенные задающий генератор 1, согласующий делитель 2 частоты, фазовращатель 3, усилитель

4 мощности, подключенный к синхронному гистерезисному электродвигателю 5, на валу которого установлен импульсный датчик 6 положения его ротора. Устройство содержит первый делитель 7 частоты с коэффициентом, деления k и Q5 -триггер 8, первый вход которого через первый делитель

7 частоты связан с выходом согласующего делителя 2 частоты. Второй вход

Rg - триггера 8 подключен к выходу датчика 6 положения ротора гистерезисного электродвигателя, а выход

Рб -триггера — к блоку 9 регистрации изменения мгновенной частоты вращения.

Для обеспечения постоянного взаимного начального фазового положения сигналов датчика 6 положения ротора и первого делителя 7 частоты с коэффициентом деления N в устройство введен блок 10 взаимного регулирования импульсов датчика 6 положения и синхронизирующего импульса согласующего делителя 2 частоты. В последний введены формирователь Il корректирующего импульса, к выходу которого подключен первый блок 12 переключения, второй вход которого соединен с выходом датчика 6 положения.

К выходу первого блока 12 переключения подключен первый вход второго логического элемента И 13, второй вход которого соединен с выходом согласующего делителя 2 частоты.

К выходу второго логического элемента И !3 подключен вход второго делителя 14 частоты с коэффициентом деления И, выход которого подключен к

120243 4

25

40

t0

55 первому входу второго блока 15 пере ключения, второй вход которого соединен с выходом формирователя II корректирующего импульса. Выход второго блока !5 переключения соединен с вторым входом первого логического элемента И 16, первый вход которого соединен с выходом согласующего делителя 2 частоты.

Устройство работает следующим образом.

На вход первого делителя 7 частоты с коэффициентом деления я поступает через первый логический элемент

И 16 сигнал А с согласующего делителя 2 частоты (фиг.2), с выхода пер" вого делителя 7 частоты с коэффициентом деления М вЂ” сигнал Б, часто" та которого k N подается на первый вход R5 -триггера 8, на второй вход которого подается сигнал В с датчика положения ротора, частота которого равна

111 = 1 „

После подачи корректирующего импульса Г,блоки переключения 12 и I5 выдают сигнал логического "0" на логические элементы И 16 и !3 и тем самым закрывают делители 7 и 14 частоты. После прихода первого во времени за корректирующим импульсом сигнала Б с датчика 6 положения ротора блок !2 переключения выдает сигнал логической "I" и через второй логический элемент И 13 открывает второй делитель 14 частоты с коэффициентом деления И . Через И импульсов делитель 14 частоты выдает сигнал на изменение состояния второго блока 15 переключения, выходной сигнал которого через первый логический элемент И 16 открывает первый делитель 7 частоты с коэффи" циентом деления Й . Через К импульсов первый делитель 7 частоты выдает сигнал на триггер 8, устанавливая его по выходу в положение логической "I", и задавая тем самым нФ чальную точку отсчета. Следующий затем сигнал с датчика 6 положения возвращает триггер 8 в нулевое состояние. По изменению скважности сигнала Е на выходе триггера 8 судят об изменении мгновенной частоты вращения ротора.

Работоспособность устройства обес. печивается при соотношении коэффициентов деления делителей 7 и 14 частоты. При этом автоматически выстав1120243 ляется фиксированное фаэовое положение между сигналами В датчика положения б ротора и сигналами Б опорной системы координат, что позволя" ет повысить точность измерения за % счет исключения необходимости введения поправок при произвольном фазовом положении ротора относительно синхронной системы координат.

Кроме того, при соотношении коэффициентов деления делителей 7 и

14 частоты М 2М обеспечивается максимальный диапазон измерения углового положения ротора ото -=0 до

1 8О(аав где (даа — частата ераае1 „2 ния двигателя.

Таким образом, устройство позволяет повысить точность измерения мгновенной частоты вращения ротора как с целью исследования ее нестабильности, так и с целью организации управления в электроприводах с замкнутой обратной связью.

1120243

Составитель А.Головченко

Редактор P.Öèöèêà Техред H.Tenep Корректор О.Луговая

Заказ 7732/32 Тира к 822 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

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