Устройство для регистрации токаротора асинхронного электродвигателя

Устройство для регистрации токаротора асинхронного электродвигателя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическнк

Республик

G 01 R 19/00

3Ьеударотееииый каиитет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 15.04.81. Бюллетень № 14 иа аелаи изобретений и открытий (53) УДК 621.317..7(088.8) Дата опубликования описания 17. 11.81 (72). Автор изобретения

А. Р. Куделько (71) Заявитель

Комсомольский-на-Амуре политехнический тут

1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ТОКА РОТОРА

АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ l .

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для бесконтактной регистрации тока ротора асинхронных электродвигателей, а также в системах автоматического регулирования асинхронных двигателей в качест ве датчика тока ротора.

Известны устройства для регистрации и измерения токов, основанные на применении шунтов (резисторов), 1о включенных последовательно с элементами ветви, -,ок в которой должен быть зарегистрирован. Эти устройства могут быть использованы для регистрации тока ротора асинхронных двигателей с фазным ротором, так как резистор, с которого снимается на- пряжение, пропорциональное току ротора, может быть включен в цепь ротора 1 1.

Однако использование данных устройств для регистрации тока ротора асинхронных двигателей с короткозамк", 2 нутым ротором невозможно, так как такая цепь у этого типа двигателей отсутствует. Известно также устройство, осно-ванное на применении трансформаторов тока, первичная обмотка которых вклю-. чается последовательно в цепь ротора асинхронных электродвигателей Г23.

Однако эти устройства также не мо" гут быть применены для регистрации тока ротора асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения тока, содержащее измерительную катушку с сер" дечником, .помещенную в магнитное поб ле контролируемого тока и подключен" ную к регистрирующему элементу).3).

Недостатком этого устройства является то, что при.размещении измери- ° тельной обмотки в воздушном зазоре асинхронноГо электродвигателя, где действует поле, возбуждаемое током;

822048

4 с шунта 7. Для получения сигнала, пропорционального намагничивающему току, в статор вводится измерительная обмотка 1, ось которой совпадает с осью фазной рабочей обмотки 2 статора электродвигателя, последовательно с которой включен шунт 7.

C измерительной обмотки 1 снимается сигнал, пропорциональный ЭДС электродвигателя. Он поступает на вход интегратора 3, с выхода которого снимается сигнал, пропорциональный потоко-сцеплению, в соответствии с выражением

Ъ и чЬ): a)t)8t=. å îåР МФ= о о е >(а .. )=ф,„в .(, Ь м .

Ш ,ротора, ЭДС, наводимая в измерительной обмотке, будет пропорциональна суммарному магнитному потоку, возбуждаемому и током ротора и током ста" тора асинхронного элеКтродвигателя.

8 результате сигнал, снимаемый с измерительной обмотки, не будет точно пропорционален току ротора асинхронного двигателя.!

Целью изобретения является повы)шение точности регистрации тока ротора асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором.

Поставленн*я цель достигается тем, и . что в устройство для регистрации то" . ка ротора асинхронного электродвигателя, содержащее. измерительную об" мотку, расположенную в магнитном по- ле контролируемого тока и подключен". 2в ную к регистрирующему элементу, дополнительно введены интегратор, два усилителя, сумматор и шунт, включенный последовательно с фаэной рабо" .чей обмоткой электродвигателя, причем 7$ суммирующий вход сумматора через пер" вый усилитель и интегратор подключен к измерительной обмотке, вычитающий вход сумматора через второй усили" тель подключен к шунту, а выход сум" $в матора соединен с регистрирующям эле- . ментом. На чертеже приведена блок-схема устройства для измерения. тока рото-. ра асинхронного электродвигателя.

Устройство состоит из измерительной обмотки 1 в статоре асинхронного электродвигателя, ось которой совпа", дает с осью фазной рабочей обмотки

2 статора электродвигателя, интегра" тора 3, усилителей 4 и 5, суйматора

6, шунта 7, включенного последова" тельно с рабочей обмоткой 2, и регистрирующего .элемента 8.

С помощью устройства ток ротора

4$ асинхронного электродвигателя определяется,исходя из выражения ) =4 - 51 где Зг - комплекс тока ротора, при-, веденного к цепи статора; .!с - комплекс тока статора;

J - комплекс тока намагничива" ния.

Прикладывая ко входам сумматора

6 сигналы, пропорциональные току статора и намагничивающему току, на его выходе получаем сигнал, пропорциональ ° ный току ротора 3> . Сигнал, пропорциональный току статора, снимается где . w - число витков измерительной обмотки 1;

g(t) и Ф - текущее и максимальное значения потока в воздушном зазоре электродвигателя; е(т.) и Е п - текущее и максимальное значения ЭДС;

Щ - угловая частота питающего электродвигатель напряжения; -- фаза ЭДС.

Учитывая, что

С1 4н

Ит. О где С = 4,44х.) К - конструктивная постоянная Йаэ) ной обмотки статора электродвигателя;

- номинальная час" 1H тата питающего напряжения; хО - сопротивление на магничивающего контура;

К )- коэФфициент пропорциональности, сигнал с выхода интегратора 3 можно подать на вход усилителя 4, на выходе которого получается сигнал, пропорцио" нальный току 3р..

Устройство для регистрации тока ротора асинхронного электродвигателя . работает следующим образом.

С выхода измерительной обмотки 1

)сигнал, пропорциональный ЭДС элек-. .тродвигателя, подается на вход ин"

2048

Формула изобретения

5 82 .тегратора 3. В результате на выходе интегратора 3 получается сигнал про1 порциональный магнитному потоку в воздушном зазоре электродвигателя.

Этот сигнал поступает на вход первого усилителя 4, с выхода которого снимается сигнал, пропорциональный уже намагничивающему току:3,ц,. Этот сигнал поступает на суммирующий вход сумматора 6. Одновременно,на вычи" тающий вход сумматора 6 с выхода вто,рого усилителя 5 поступает сигнал, пропорциональный току статора асинхронного электродвигателя. Этот сиг" нал получается путем масштабирования напрвМвния, снимаемого с шунта 7, включенного последовательно с рабочей обмоткой 2 статора асинхрон" ного электродвигателя. Сигнал, прае порциональный току ротора 1г подается с выхода сумматора 6 на вход регистрирующего элемейта 8.

В качестве интегратора 3, усилителей 4 и 5, сумматора 6 используются схемы, выполненные на операцион- . ных усилителях.

В качестве регистрирующего элемента 8 используется осциллограф, если необходима регистрация кривой тока )1, или другие измерительные приборы, в зависимости от того, какую величину необходимо получить (действующее значение тока 3г, его мак». симальное значение и т.д.) . Настройка усилителей 4 и 5 производится с .помощью постоянного или синусоидального эталонных напряжений. Входное напряжение усилителя 4 должно в К (Kq=w p,о /с., f< ) раз превышать его выходное напряжение. Входное напряжение усилителя 5 должно в К„раз превышать его выходное напряжение (R„сопротивление.шунта 7) .

Применение устройства позволяет: точнее регистрировать ток ротора лю" бого асинхронного электродвигателя, в том числе и асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором, что особенно важно, так как регист-.

4 рация тока ротора в этом случае из вестными методами затруднительна.

Использование предлагаемого устройства в качестве датчика обратной

5 связи по току ротора позволяет cy" щественно повысить качественные показатели электроприводов переменного тока с асинхронными электродвигателями, так как ток ротора может косвен1© но характеризовать момент на валу . двигателя. Особенно эффективным мо-. жет быть применение этого устройства в.качестве датчика обратной связи в частотно-регулируемом электроприводе переменного тока, который .получает . все более широкое распространение.

Устройство для регистрации тока ротора асинхронного .электродви" гателя, содержащее измерительную обмотку, расположенную в.магнитном поле контролируемого тока и подкпю" ценную к регистрирующему элементу, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, I с целью повышения точности регист" рации тока,.в него дополнительно введены интегратор, два усилителя, сум" матор и шунт, включейный..последова-,. .тельно с фазной рабочей обмоткой электродвигателя, причем суммирующий вход сумматора через первый усили-35 тель и интегратор подключен к из" мерительной обмотке, вычитающий вход сумматора через второй усилитель подключен к шунту, а выход сумматора соединен с регистрирующим элементом

1Ф Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Прытков В..И. и Талицкий А.„В.

Курс электрических измерений. И.-Л., 1960 .

-еф 2. Патент Франции Г 2130935, кл. Н 02 Р 1/00, 1972.

3, Авторское свидетельство СССР ,II 480023, кл. G 01 К 19/00, 1975 . (прототип).

ВНИИПИ Заказ 11231

Тираж 735 Подписное д, юююаЬ

Ф филиал Ilnll "Патент", г. ужгород, ул. Проектная,4