Устройство для измерения момента асинхронного электродвигателя

Устройство для измерения момента асинхронного электродвигателя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«п750297 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл.З (22) Заявлено 040477 (21) 2473512/24-07

G 01 L 3/00 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР. по делам изобретений и открытий

Опубликовано 230780 Бюллетень ¹ 27

Дата опубликования описания 230780 (53) УДК 621. 313. .333(088.8) (72) Авторы изобретения

A.A.Áåëîöåðêîâñêèé, Г.Г.Измайлов и C.М.Очкань (71) Заявитель

Институт горной механики и технической кибернетики им.M.Ì. Федорова (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МОМЕНТА

АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к области электропривода, преимущественно к приводам устройств рудничного подьема и предназначено для управления, 5 контроля и защиты асинхронного привода подъемных установок.

Известно устройство для измерения момента асинхронного электродвигателя, содержащее датчик активной мощности и блок измерения скольжения 11) .

Однако указанное устройство имеет малую точность и ограниченную область применения, в частности с его помощью сложно определить момент асинхранного двигателя с фаэовым ротором при его работе на искусственной характеристике.

Известно также устройство для из- 2О мерения момента асинхронного электродвигателя, содержащее блок измерения скорости и блок уставки, подключенные к входам усилителя с цепью обратной связи (21 . 25

Данное устройство наиболее близко к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.

Однако укаэанное устройство позволяет измерить момент асинхронного двигателя только при работе его на естественной механической характеристике. Для целей же управления, контроля и защиты подъемных установок необходимо иметь возможность определения значения и .зчака момента в течение всего времени работы асинхронного электродвигателя, начиная с момента его пуска.

Кроме того, перевод асинхронного двигателя с фаэовым ротором на жесткую естественную характеристику происходит только при эакорачивании роторного сопротивления, т.е. при включении последнего роторного контактора.

Часто, как при автоматическом, так и при ручном управлении подъемной установкой, асинхронный двигатель работает на одной иэ искусственныз характеристик и перевод его на естественную характеристику не производится. Такой режим особенно характерен для многогориэонтальных клетевых подъемных установок.

Цель изобретения — расширение области применения на асинхронные двигатели с фазовйм ротором, с включенными в цепь ротора дополнитель—

750297

Мн — номинальный момент;

Uo, U . — напряжения тахогенератора, соответствующие синхронной и текущей частотам вращения; 35

k — коэффициент передачи тахогенератора; ㄠ— омическое сопротивление фазы роторной обмотки двигателя;

R„ — o oTH eHH a Ho 4O роторного реостата;

R — номинальное сопротивлео ние роторной обмотки двигателя. устройство для осуществления спосо-45 ба (фиг. 2) содержит секционированный резистор, состоящий из секций

1, 2, 3...+..9,размыкающие блок-контакты реверсоров 10, 11, размыкающие блок-контакты роторных контакторов 5р пуска 12,13, †:..19,äèôôeðåíöèàëüíûé операционный усилитель 20, входные резисторы 21, 22, 23, блок скорости вращения ротора 24 и источник постоянного напряжения — блок уставки 25. Величина напряжения U источника

25 выбирается в соответствии со значением синхронной частоты вращения ротора двигателя. Напряжение

Ц, поступающее на инвертирующий вход операционного усилителя 20, пропор- 6Р ционально текущему значению частоты вращенйя ротора и. При работе двигателя на одной из искусственных механических характеристик коэффициент передачи операционного усилителя 20 где ными резисторами и контакторным пуском.

Для этого в цепь обратной связи последовательно включены резисторы, аналогичные резисторам в цепи ротора, параллельно каждому из которых под- 5 ключены соответствующие размыкающие контакты контактора пуска.

На фиг. 1 изображено семейство искусственных механических характеристик n f(M) асинхронного электродвигателя с фазовыч ротором и контакторным пуском.На фиг.2 показана функциональная схема устройства для осуществления способа.

Механические характеристики и = 1(М), показанные на фиг. 1 для привода рудничных подъемных установок с достаточной точностью можно считать линейными вследствие того, что рабочие участки их при проектировании и эксплуатации подъемной установки выбираются в зонах, весьма отстоящих от критических значений момента и скольжения.

При вышеуказанном допущении момент, развиваемый двигателем, опреде- 25 ляется соотношением будет определяться величиной сопротивления обратной связи, включенного между выходом и инвертирующим входом усилителя.

Предположим, что двигатель работает на третьей искусственной характеристике. Это означает, что блокконтакты 10 (или 11, в зависимости от направления движения) разомкнуты.

Разомкнуты также блок-контакты 12 и 13.

Таким образом, коэффициент передачи операционного усилителя 20 будет определяться отношением суммы сопротивлений секций 1, 2, 3 к величине сопротивления резистора 21.

На выходе операционного усилителя установится напряжение U величина которого пропорциональна моменту двигателя. При работе электрической машины двигателем или генератором напряжение блока скорости вращения

24 (Uz ) может быть большим(генераторный режим) или меньшим (двигательный режим) по отношению к напряжению источника 25 (U ), уровень которого соответствует значению синхронной частоты вращения. В зависимости от этого на выходе операционного усилителя изменяется полярность выходного напряжения Uö, что определяет режим работы двигателя.

При переходе двигателя с одной механической характеристики на другую размыкаются (или замыкаются) соответствующие блок-контакты реверсоров 10 (11) и блок-контакты роторных контакторов 12..г.19,меняя, таким образом коэффициент передачи дифференциального операционного усилителя 20 в зависимости того,на какой характеристике работает двигатель в данный момент. Значения пусковых моментов М„, М,...М„ искусственных характеристик имеют вполне определенную величину. Поэтому, выбирая соответствующим образом номиналы резисторов 1,2,3......9,а также резисто" ров 21, 22 и 23, обеспечивают необходимый закон изменения коэффициента передачи операционного усилителя и, следовательно, получение на его выходе напряжения U<, определяющего момент, развиваемый двигателем.

Описанное устройство позволяет сравнительно простыми средствами обеспечить получение информации о значении и знаке момента асинхронного двигателя с фазовым ротором в процессе его работы.

Это расширяет область его применения по сравнению с известными устройствамй и позволяет более качественно осуществлять процессы управления, контроля и защиты асинхронных двигателей с фазовым ротором

Формула изобретения

Устройство для измерения момента асинхронного электродвигателя, со750297

Фиг.1

Фиа2

Составитель В.Никаноров

Редактор В.Голышкина Техред И. Асталош Корректор М. Коста

Заказ 4621/32 Тираж 1019 Подписное

БНИИПИ 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 держащее блок измерения скоростей и блок уставки, подключенные к входам усилителя с цепью обратной связи, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения на асинхронные двигатели с ре- 5 эисторами в фазах ротора и контакторным пуском, в цепь обратной связи последовательно включены резисторы, аналогичные резисторам в цепи ротора, параллельно каждому иэ которых подключены соответствующие размыкающие контакты контакторов пуска.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ПНР, Р 74189, кл. 42 К 1/01, 1975.

2. Патент ГДР Р 44694, кл. 35 а 22/03, 1966.