Способ измерения скорости вращения электродвигателя

Способ измерения скорости вращения электродвигателя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерению и регулированию параметров движения . Цель изобретения - снижение , погрешности измерения скорости вращения электродвигателя. Способ позволяет производить измерение частоты вращения вала электродвигателя , питающегося от тиристорного регулятора 1 напряжения, создающего чередующиеся бестоковые паузы. Устройство 2 измеряет угол бестоковой паузы от момента закрытия тиристоров в фазе до момента их очередного открытия,.С выхода устройства 2 сигнал одновременно подается на вход синусного преобразователя 3 и на вход сумматора 4, на второй вход последнего подается сигнал, пропорциональный фазовому углу вторичной цери двигателя , вычисленный в блоке 5 вычисления фазового угла, и по измеренным и вычисленным величинам определяют скорость вращения электродвигателя за счет получения сигнала на выходе блока 10 деления, который подается на вход блока 5 вычисления фазового угла вторичной цепи и который вычисляется каждый полупериод питающего напряжения. 1 ил. а S (О 1ч9 СО 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ)УБЛИК

174 А1 (19) (11) (S1) 4 С 01 Р 3/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«

«, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3901717/24-10

{22) 29. 05. 85 (46) 15. 02. 8? . Бюл. М 6 (71) Конструкторско-технологический центр "Автоматизация и метрология" (72) Е.М.Зоркин и А.В.Шинянский (53) 531 . 7 (088. 8)

{56) Авторское свидетельство СССР

Н 345441, кл. С 01 Р 3/481 1970.

Авторское свидетельство СССР

)р 1002965, кл. G 01 P 3/481, 1980. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к измерению и регулированию параметров движения. Цель изобретения — снижение .погрешности измерения скорости вращения электродвигателя. Способ позволяет производить измерение частоты вращения вала электродвигателя, питающегося от тиристорного регулятора 1 напряжения, создающего чередующиеся бестоковые паузы.

Устройство 2 измеряет угол бестоковой паузы от момента закрытия тиристоров в фазе до момента их очередного открытия..С выхода устройства 2 сигнал одновременно подается на вход синусного преобразователя 3 и на вход сумматора 4, на второй вход последнего подается сигнал, пропорциональный фазовому углу вторичной цери двигателя, вычисленный в блоке 5 вычисления фазового угла, и по измеренным и вычисленным величинам определяют скорость вращения электродвигателя за счет получения сигнала на выходе блока 10 деления, который подается на вход блока 5 вычисления фазового угла вторичной цепи и который вычисляется каждый полупериод питающего напряжения. 1 ил.

1 12901

Изобретение относится к области измерения и регулирования параметров движения и может быть использовано для измерения скорости вращения электродвигателей, питающихся через устройства, создающие бестоковые паузы.

Цель изобретения — снижение погрешности измерения скорости вращения электродвигателя.

На чертеже изображена структурная 10 схема устройства, реализующего предлагаемый способ измерения скорости вращения электродвигателя, на примере измерения скорости вращения трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, питающимся через тиристорный регулятор напряжения.

Способ реализуется следующей последовательностью операций. 20

Измеряют длительность бестоковой паузы в обмотке двигателя, Вычисляют фазовый угол вторичной цепи двигателя.

Вычисляют разность между углом бестоковой паузы и фазовым углом вторичной цепи.

Вычисляют синус полученного угла.

Вычисляют синус угла бестоковой паузы.

Вычисляют сумму синусов полученных ранее углов.

Измеряют ток в обмотке, подключенной к источнику питания. 35

Умножают ток указанной обмотки на сумму синусов.

Измеряют наведенную ЭДС в одноименной обмотке, подключенной к источнику питания, в конце периода 40 бестоковой паузы.

Делят измеренную ЭДС на полученное ранее произведение тока обмотки на сумму углов бестоковой паузы и разности угла бестоковой паузы и фазового угла вторичной цепи, в результате чего определяют скорость вращения электродвигателя, Значение скорости Б вращения получают из величины скольжения асинхронного двигателя, питающегося от тиристорного регулятора напряжения и его ЭДС, наведенной на статорных обмотках в период бестоковой паузы. (, . г ) — — — — I (sin(g-2Ч )+sinÌ )

2R

74 2

2 где и> — частота питающей сети;

Sr

1. — коэффициент взаимной индуктивности между первичной и вторичной обмотками электродвигателя;

R — активное сопротивление вторичной обмотки;

Т вЂ” максимальное значение тока первичной обмотки электродвигателя; угол бестоковой паузы; г

Ц вЂ” фазовый угол вторичной обмотки; е — мгновенное значение наведенной электродвижущей силы, Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит тиристорный регулятор 1, силовая часть которого состоит иэ трех групп тиристоров, включенных встречно-параллельно, которые предназначены для коммутации тока в статорных обмотках асинхронного двигателя, устройство 2 измерения угла бестоковой паузы, служащее для измерения угла бестоковой паузы, первый синусный преобразователь 3 .сумматор 4, блок 5 вычисления фазового угла, второй синусный преобразователь 6, предназначенные для преобразования величины, подаваемой на

его входы, в синус указанных вели— чин, второй сумматор 7, блок 8 умножения, устройство 9 измерения тока, предназначенное для измерения тока в обмотке электродВигателя, подключенной к источнику питания, блок 10 деления, служащий для получения на выходе величины, пропорциональной скольжению электродвигателя, устройство 11 измерения ЭДС, наведенной в обмотке, подключенной к источнику питания, предназначенное для измерения

ЭДС в конце периода бестоковой паузы.

Способ осуществляют следующим образом.

В момент наступления бестоковой паузы группы тиристоров одной из фаэ, питающих электродвигатель, устройство 2 измеряет угол бестоковой паузы, который измеряется от момента закрытия тиристоров в фазе до момента их очередного открытия. С выхода устройства 2 сигнал одновременно подается на вход первого синусного преобразователя 3 и на.один из входов сумматора 4, на второй вход которого подается сигнал, пропорциональный фазо— вому углу вторичной цепи двигателя, 1290174

r и) sLr

4 = arctg (— — . S) кГ 1 напряжения. где 3

Lsr

ВНИИПИ Заказ 7894/40 Тираж 777 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вычисленный в блоке вычисления фазового угла 5, согласно выражению где Ф вЂ” фазовый угол вторичной цепи электродвигателя;

S — частота питающей сети; г

Ь вЂ” собственная индуктивность 10 фазы вторичной цепи электродвигателя;

S — скольжение;

R — активное сопротивление вторичной обмотки. 15

Сумматор 4 производит вычисление из угла бестоковой паузы удвоенного фазового угла вторичной обмотки двигателя. С выхода сумматора 4 эта разность подается на вход второго си- 20 нусного преобразователя 6, на выходе которого получаем сигнал, пропорциональный синусу разности этих углов, который подается на один иэ входов второго сумматора 7. На второй вход сумматора 7 подается синус бестоковой паузы с выхода первого синусного преобразователя. В. сумматоре 7 складываются синусы указанных углов и сигнал, пропорциональный их сумме, З0 подается на один из входов блока 8 умножения, на второй вход которого подается значение тока. первичной обмотки двигателя, измеренное устройством 9 измерения тока, вход которого 35 подключен к одноименной фазе обмотки электродвигателя.

В блоке 8 происходит умножение измеренной величины тока на коэффициент, равный К = (д L ) /2R а затем 40 умножение полученной величины на сумму синусов. Полученный в блоке 8 сигнал подается на первый вход блока

10 деления — это делитель, на второй вход подается величина,пропорциональ- 45 ная ЭДС, наведенной на первичной обмотке и измеренной в конце периода бестоковой паузы устройством 11 измерения ЭДС, — это делимое.

На выходе блока 10 получают сиг- 50 нал, пропорциональный скорости вращения электродвигателя, который подается на вход блока 5 вычисления фазового угла вторичной цепи электродвигателя и который вычисляется каж, дый полупериод питающего электродвигатель напряжения.

В следующий полупериод питающего напряжения вышеописанный цикл повторяется и так каждый полупериод.

Таким образом, на выходе блока 10 устанавливается сигнал, пропорциональный скорости вращения электродвигателя в каждый полупериод питающего

Формула и з о б р е т е н и я

Способ измерения скорости вращения электродвигателя путем измерения ЭДС, наведенной в обмотке, подключенной к преобразователю напряжения питания, создающего чередующиеся бестоковые паузы с известной длительностью, отличающийся тем, что, с целью снижения погрешности измерения, наведенную ЭДС измеряют в конце периода бестоковой паузы, вычисляют фаэовый угол вторичной цепи двигателя и по измеренным и вычисленным величинам определяют скорость S вращения электродвигателя по формуле е (d L )

Ф вЂ” — — I (sing -2Ч )+sing) 2Б. частота питающей сети; коэффициент взаимной индуктивности между первичной и вторичной обмотками электродвигателя; активное сопротивление вторичной обмотки; максимальное эначение тока первичной обмотки электродвигателя; угол бестоковой паузы; фазовый угол вторичной обмотки мгновенное значение наведенной электродвижущей силы.