Датчик эдс двигателя постоянного тока

Датчик эдс двигателя постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение касается электрических измерений и может быть использовано в системах управления двигателями постоянного тока. Целью изобретения является повьппение точности измерений в динамическом диапазоне двигателя , особенно в условиях различия постоянных времени обмотки якоря и последовательных обмоток двигателя. Для достижения поставленной цели в устройство дополнительно введены конденсаторы 8 и 10 и шунт 11. Кроме того , устройство содержит двигатель постоянного тока, имеющий якорную обмотку 1, обмотку 2 из двух последовательно соединенных катушек, резисторы. 3,7 и 9, входные клеммы 4, 5 и 6, преобразователь 12 тока. Введение указанных элементов позволяет снизить погрешность в измерении ЭДС двигателя в динамическом режиме, например при пуске двигателя, до величины порядка 2%, определяемой в основном падением напряжения в щеточном контакте. 2 ил. (Л 00 о 00 С71 05 Ф(/г./

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (10 (51) 4 G 01 К 19/00 ф1 pР$$ JCl r -g

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

БЫК,л", ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3921273/24-21 (22) 01 ° 07.85 (46) 30.04.87. Бюл. М 16 (71) Сибирский металлургический инс- . титут им. С.Орджоникидзе (72) П.H.Êóíèíèí, А.К.Иурышкин, А.И,Петрачков и А.Г.Хлыновский (53) 621.317.72 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 372632, кл. Н 02 P 5/06, 1971.

Коцегуб П.Х. Способ компенсации

ЭДС двигателя в системе вентильного привода. Известия ВУЗов. Электромеханика, 1980,. У 1, с.42-48. (54) ДАТЧИК ЭДС ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО

ТОКА (57) Изобретение касается электрических измерений и может быть использовано в системах управления двигателя ми постоянного тока. Целью изобретения является повышение точности измерений в динамическом диапазоне двигателя, особенно в условиях различия постоянных времени обмотки якоря и последовательных обмоток двигатепя.

Для достижения поставленной цели в устройство дополнительно введены конденсаторы 8 и 10 и шунт 11. Кроме того, устройство содержит двигатель постоянного тока, имеющий якорную обмотку 1, обмотку 2 из двух последовательно соединенных катушек, резисторы

3,7 и 9, входные клеммы 4, 5 и 6, преобразователь 12 тока. Введение указанных элементов позволяет снизить погрешность в измерении ЭДС двигателя в динамическом режиме, например при пуске двигателя, до величины порядка

2Х, определяемой в основном падением напряжения в щеточном контакте. 2 ил.

Если

Rg Кя

R 4+R6 фЬ то

1 13О73

Изобретение относится к электрическим измерениям и предназначено для использования в системах управления двигателями постоянного тока.

Цель изобретения — повышение точности измерения в динамическом режиме двигателя, особенно в условиях различия постоянных времени обмотки якоря и последовательных обмоток двигателя.

На фиг.1 приведена структурная схе-10 ма устройства; на фиг.2 — схема устройства совместно со схемой замещения двигателя постоянного тока, Датчик ЭДС двигателя постоянного тока (фиг.1) подключен к двигателю постоянного тока, имеющему якорную обмотку 1 и последовательные обмотки

2, и содержит первый резистор 3, подключенный к первой входной клемме 4 датчика, подключаемой к выводу якорной обмотки 1. Вторая входная клемма

5 и третья входная клемма 6 соединяются с выводами последовательных обмоток 2 двигателя. Между указанными клеммами включена цепь из второго резистора 7 и второго конденсатора 8.

Третий резистор 9 включен последовательно с первым 3 и вторым резистором

7 и шунтирован первым конденсатором

10. Шунт 11 своими токовыми зажимами подключен соответственно к общим вы-. водам первого 3 и третьего 9 резисторов и второй входной клемме 5 датчика. Преобразователь 12 тока подключей к измерительным зажимам шунта 11, à 35

его выходы являются выходами датчика.

Датчик ЭДС работает следующим образом.

При работе двигателя под действи- ем якорного напряжения U< по обмоткам 4О

1 и 2 протекает ток I>. Кроме того, обмотка якоря 1 вращается в магнитном поле полюсов и s ..ее витках наводится

ЭДС, подлежащая изменению. Поэтому к зажимам обмотки якоря 1 приложено на- 45 пряжение, равное ЭДС двигателя и падению напряжения на ее активных и реактивных сопротивлениях. Пропорционально этому напряжению по первому резистору 3 и шунту 11 протекает ток,. имеющий две составляющие: составляющую, пропорциональную ЭДС двигателя, и составляющую, определяемую падением напряжения на обмотке якоря 1.

С помощью резисторов 7 и 9 конден- 5 саторов 8 и 10 падение напряжения на последовательных обмотках 2 силовой цепи двигателя преобразуется в ток, 56 2 который компенсирует составляющую тока в шунте 11, пропорциональную падению напряжения на обмотке якоря 1.

Результирующий ток шунта 11 пропорционален ЭДС двигателя и преобразуется в напряжение, пропорциональное ЭДС двигателя, с помощью преобразователя

12 тока.

На фиг.2 приведена расчетная схема датчика ЭДС и схема замещения двигателя в динамическом режиме. На схеме обозначены операторные сопротивления

Z Е,Z,Z соответственно первого, второго, третьего и четвертого плеч измерительного моста.

Для фиг.2 имеем:

Е+Т(1-яр+R ) =I qRz»

1 . 1

Т (1.. +R30)=I4(+R.)-Т вЂ” -4

Я Фор а Ф С5Р Ф 3CГР

1 R 1

Тз(--- +

СЕр КЬС7р+1 4СБР

Ток через измерительный шунт Iö,=

-I

Разрешая систему уравнений, получим

1яЯя(Тя P 11 Ig Я (т о Р+1)(кьсур 1)

= — Ф

Р, Р„ РЬ ф,+й ) (chic )р„

R С =Т вЂ вЂ -(С +C )=Т, К,» КЬ

Ь 7 я» ) +р 5 1 ф0» (1) I

R (2)

Х где R, Т вЂ” активное сопротивление обмотки якоря и ее постоянная времени;

R,,T,,— активное сопротивление и постоянная времени последовательных обмоток силовой цепи двигателя (фиг.2).

Из (2) при условии (1) следует, что измеритель имеет ошибку измерения, определяемую иеидеальностью используемых в схеме элементов. Наибольшее влияние оказывает неучтенное падение напряжения на щеточном контакте двигателя.

В предлагаемом устройстве измерение выходного сигнала с помощью шунта и стандартного преобразователя тока (усилителя и потенциального разделителя) не приводит к разбалансу моста.

Выбор элементов устройства в соответствии с (1) позволяет снизить погреш1307356

Составитель О. Глухарев

Техред А.Кравчук Корректор A.3èèîêîñîâ

Редактор С.Лисина

Заказ 1627!44 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ность измерения ЗДС двигателя в динамическом режиме (например при пуске двигателя) до величины порядка 2%, определяемой в основном падением напряжения в щеточном контакте.

Формула изобретения

Датчик ЭДС двигателя постоянного тока, содержащий три входных клеммы, первый резистор, подключенный к первой входной клемме одним из своих выводов, цепь из последовательно соединенных второго и третьего резисторов, причем второй резистор соединен с третьей входной клеммой, преобразователь тока, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений в динамическом режиме, дополнительно введены два конденсатора и шунт, причем третий резистор соеди5 нен последовательно с первым резистором, а их общие выводы подключены к одному из токовых зажимов шунта и через первый конденсатор — к общим выводам второго и третьего резистора, fO которые, в свою очередь, через второй конденсатор подключены к другому токовому зажиму шунта и второй входной ,клемме, измерительные зажимы шунта подключены к входам преобразователя

15 тока, два выхода которого соединены .,с выходами датчика.