Способ контроля угловых качаний ротора синхронного электродвигателя и устройство для его осуществления

Способ контроля угловых качаний ротора синхронного электродвигателя и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАКИИ

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Сов етсиик

Социапистичесиик

Республик

917084 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 059680 (21) 2933813/24-07 (Sl)M. Кл.

G 01 Р 3/48 с присоединением заявки;%

93еудерстееииый кемитет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 300332. Бюллетень p@12

Дата опубликования описания 300382 ае делам изебретеиий и открытии (53) УДКб2. S03. ,,53 (088. 8) 3A>. 1 I.

Московский электромеханический завод й" 1

""ь" ыж (71) Заявитель (g4) СПОСОБ КОНТРОЛЯ УГЛОВЫХ КАЧАНИЙ РОТОРА

СИНХРОННОГО ЛЕКТРОЛВИГАТЕЛЯ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к измери" тельной технике и может быть использовано для контроля и автоматической регистрации мгновенных малых угловых качаний роторов синхронных микроэлектродвигателей, применяемь1х в прецизионных электроприводах при их . испытаниях в условияХ .массового или серийного выпуска.

Известен способ контроля угловых

10 качаний, при котором формируют временную последовательность импульсов от датчика положения ротора и иамеряют изменение углового полоктения указанной последовательности относитель -!

5 но опорной последовательности импульсов той.же частоты с помощью регистрирующих приборов 1).

Недостаток известного способа состоит в том, что требуется индивидуальная настройка применительнз к каждому испытуемому двигателю, что усложняет организацию работ в условиях массового производства.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ контроля угловых качаний ротора синхронного электродвигателя, при котором формируют временную последовательность контролируемых импульсов, определяемую мгновенной частотой вращения ротора с временной девиацией, соответствующей закону yr" ловых качаний ротора, сравнивают с эталонной временной последовательностью импульсов и выделяют разность фаз между импульсами указанных после" довательностей, колебания которой пропорциональны мгновенным значениям угловых качаний ротора. После преоб« разования разности фаз в аналог-напряжение с помощью электронного осциллографа или другого быстродействующего устройства судят о величине угловых качаний вращающегося ротора.

Известный способ контроля угловых качаний ротора осуществляют устрой", ством, содержащим соединенные после

3 9170 довательно эталонный генератор, де" литель частоты, усилитель. мощности, испытуемый электродвигатель с импульсным. датчиком скорости вращения ротора, установленным на .его валу и подключенным ко входу формирователя контролируемых импульсов, выход которого соединен с первым входоМ блока фазового измерения и блок регистрации (2J, 10

К недостаткам известного способа и устройства следует отнести сложность процесса контроля и регистрации мгновенных углов качания, невысокую надежность измерения, сложность.1з

1 конструкции датчика скорости, тре, бующего для повышения чувствительности большого количества. информационных меток (отверстий или зубцов и впадин) и высокой точности нанесения этих меток на модулирующем диске, при. менения корректирующих угловую погрешность нанесения меток фильтров, могущих внести динамическую ошибку в процесс измерения. Преобразование угловых качаний в аналог-напряжение также приводит к потере точности из- . мерения, а необходимость использования в качестве регистрирующего прибора электронного осциллографа, помимо снижения надежности и точности считывания достоверных показаний при мас.совом контроле, повышает трудоемкость и усложняет задачу автоматизации этой операции.

Цель изобретения - упрощение процесса контроля, повышение точности контроля и регистрации мгновенных углов качания ротора, повышение надежности измерения, получение возмож- 41 ности автоматизировать. процесс регистрации результатов измерения, что особенно важно в,условиях массового контроля.

Поставленная цель достигается тем,4$ что импульсы эталонной временно" последовательности формируют заданной длительности, соответствующей в масштабе времени допустимому углу качания ротора, кратковременным измене- 50 нием частоты следования эталонных импульсов добиваются совпадения их во времени с последовательностью контролируемых импульсов и регистрируют каждое несовпадение во времени ss упомянутых последовательностей импульсов с одновременной автоподстройкой их фазы.

Предлагаемый способ осуществляется устройством, в которое введена цепочка из последовательно соединенных первого вспомогательного делителя частоты, коммутатора длительности эталонных импульсов и формирователя эталонных импульсов, другая цепочка из последовательно соединенных блока добавления .и вычитания импульсов и второго делителя частоты и формирователь сигналов управления автоподстройкой, а блок фазового измерения снабжен дополнительным входом и тремя выходами, при этом входы первого вспомогательного делителя частоты и блока добавления. и вычитания импульсов подключены к выходам эталонного генератора, выход Формирователя эталонных импульсов подключен к второму входу блока фазового измерения, выход второго делителя частоты подключен к третьему входу блока фазового измерения и второму входу Формирователя эталонных импульсов, а выходы блока фазового измерения подключены к блоку регистрации и к входам форми рователя сигналов управления автоподстройкой, выходы которого подключены к входам блока добавления и вычитания импульсов.

Кроме того, блок регистрации содержит блок световой индикации, цифровой счетчик и формирователь импульсов индикации, установленный на входе блока регистрации, к выходам которого подключены блок световой индикации и цифровой счетчик импульсов, позволяющие осуществить индикацию совпадения, опережения или отставания контролируемых импульсов относительно эталонных и автоматическую регистрацию .мгновенных угловых качаний ротора испытуемого электродвигателя, превышающих установленный допустимый угол.

На чертеже представлена блок-схема устройства для контроля угловых качаний ротора синхронного электродвигателя.

Устройство содержит последователь ;но соединенные эталонный генератор

1 частоты, делитель 2 частоты, усилитель 3 мощности, соединенный выходами с обмотками синхронного двигателя 4.. На валу двигателя установлен импульсный датчик 5 скорости, выход которого через формирователь 6 контролируемых импульсов соединен с бло4 6 пульсов по отношению к опорным (отстают или опережают). Одновременно эта последовательность подается на второй вход формирователя 10 импульсов для осуществления жесткой привязки фронтов меандра и опорных импульсов.

В предлагаемом устройстве применяется трехпозиционная система регули-. рования с воздействием на частоту путем добавления или вычитания импульсов, поступающих от задающего генератора 1, в устройстве добавления и вычитания импульсов. При поступлении на вход блока 7 контрольных импульсов производится оценка их синфазности с опорными импульсами, поступающими на другой вход селектора импульсов и на его выходах выделяются импульсы опережающие, отстающие или совпадающие с опорными импульсами. Эти импульсы подаются на три соответствующих входа формирователя 13 сигналов управления автоподстройкой. При поступлении на вход формирователя 13 импульса, опережающего опорный, на его выходе формируется импульсный сигнал "Добавление", и на время действия этой команды частота задающего генератора увеличивается в блоке li добавления и вычитания импульсов, в результате чего происходит перемещение во времени опорного импульса на величину действия команды "Добавление" и интервал опережения ликвидируется.

При поступлении на вход формирователя 13 импульса, отстающего от опорно,го, на его другом выходе формируется импульсный сигнал "Вычитание", и на время действия этой команды импульсы от задающего генератора не поступают, запрещаются в блоке 11 и происходит обратное перемещение опорного импуль" са на временной оси на величину времени действия команды "Вычитание".

При поступлении на вход формирователя 13 импульса, совпадающего с опорным, сигналы управления на его выходах не формируются и через блок 11 частота задающего генератора проходит без изменения.

Таким образом, происходит поцикловое отслеживание местоположения контрольных импульсов и каждая последующая оценка синфазности контрольного и опорного импульсов производится по результатам предыдущей оценки., 5 91708 ком « фазового измерения. Последовательная цепь из последовательно соединенных- первого вспомогательного делителя 8 частоты, коммутатора 9 длительности эталонных импульсов, формирователя 10 эталонных импульсов, выход которого соединен со вторым входом блока 7.фазового измерения.

Другая последовательная цепь состоит из блока 11 добавления и вычитания 1о импульсов и второго делителя 12 частоты, выход которого .соединен с формирователем 1О и с третьим входом блока 7. Со ðèèðîâàòåëü 13 сигналов .управления автоподстройкой соединен 15 выходами с блоком 11, а входамис блоком 7 и формирователем 14 импульсов индикации, выходы которого подключены к блоку световой индикации и цифровому счетчику импульсов.

Способ контроля угловых качаний реализуется в предлагаемом устройстве следующим образом.

Электродвигатель 4 получает питание от усилителя 3, синхронизиро- р5 ванного от задающего эталонного генератора 1 через делитель 2 частоты.

Задающий генератор генерирует тактовую частоту, величина которой опре деляет дискретность автоподстройки и точность регистрации угла качания.

С датчика формирователя 6 контрольных импульсов на первый вход блока

7 фазового измерения подаются импульсы контрольной последовательности, частота которых пропорциональна частоте вращения ротора электродвигателя, а временная девиация соответствует закону угловых качаний ротора. на второй вход блока 7 с выхода за- 40 дающего генератора 1 через делитель

8 частоты, коммутатор 9 длительности опорных импульсов и формирователь 10 опорных импульсов подается эталонная последовательность опорных импульсов,45 длительность которых устанавливается коммутатором 9 и соответствует в масштабе времени величине допустимогр угла качания. На третий вход бло ка 8 с выхода генератора 1 через блок 11 добавления и вычитания импульcos и второй делитель 12 частоты подается последовательность прямоугольных импульсов (меандр}, частота следования которых равна средней часто55 те контрольных импульсов и мгновенной частоте опорных импульсов ° Эта последовательность служит для определения местоположения контрольных им9170

Предлагаемый способ и устройство упрощают операцию контроля, обеспечивают высокую точность и надежность измерения и регистрации результатов, полностью исключают возможность выпуска продукции с отступлением от допустимых норм. При необходимости, процесс контроля можно полностью автоматизировать, используя для этой цели дополнительно цифропечатающее

35 устройство.

Формула изобретения

1. Способ контроля угловых качаний ротора синхронного электродвигателя, при котором формируют временную последовательность контролируемых им45 пульсов, определяемую мгновеннои

Частотой вращения ротора с временной девиацией, соответствующей закону угловых качаний ротора, сравнивают с эталонной временной последовательностью импульсов и выделяют раз50 ность фаз между импульсами указанных последовательностей, пропорциональную мгновенным значениям угловых качаний ротора, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью упрощения процесса контроля и повышения точности, импульсы эталонной временной последовательности формиоуют заданной дли7

Одновременно с выходов блока 7 импульсы опережения, отставания или совпадения подаются на три входа формирователя 14 импульсов индикации, в котором соответственно формируются информационные сигналы опережения, отставания или совпадения, поступаю. щие на три светоизлучающих диода блока 1 световой индикации и цифровой счетчик 16 импульсов, при этом совпадение во времени контрольного и опорного импульсов индицируется светодиодом "Годен", а их несовпадение (опережение или отставание) двумя светодиодами "Брак". Счетчик 16 импульсов регистрирует все импульсы несовпадения на установленный интервал времени.

Таким образом, осуществляется регистрацИя мгновенных значений углов 20 качания за один оборот ротора, как превышающих, так и не превышающих установленное допустимое значение, определяемое длительностью опорного импульса.

25 тельности, соответствующей в масштабе времени допустимому углу качания ротора, кратковременным изменением частоты следования эталонных импульсов добиваются совпадения их во времени с последовательностью контроли- . руемых импульсов и автоматически регистрируют каждое несовпадение во времени упОмянутых последовательностей импульсов с одновременной автоподстройкой их фазы.

2.Устройстводля осуществления спо,соба контроля угловых качаний ротора синхронного электродвигателя, содержащее соединенные последовательно эталонный генератор, делитель частоты, усилитель мощности, импульсный датчик скорости вращения ротора синхронного электродвигателя, подключенный к входу формирователя контролируемых импульсов, выход которого соединен с первым входом блока фазового измерения, и блок регистрации, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения процесса контроля и повышения точности, в него введены цепочка из последовательно соединенных. первого вспомогательного делителя частоты, коммутатора длительности эталонных импульсов и формирователя эталонных импульсов, другая цепочка из последовательно соединенных блока добавления и вычитания импульсов и второго делителя частоты, формирователь сигналов управления автоподстройкой, а блок фазового измерения снабжен дополнительным входом и тремя выходами, при этом входы первого вспомогательного делителя частоты. и блока добавления и вычитания импульсов подключены к выходам эталонного генератора, выход формирователя эталонных импульсов подключен к второму входу блока фазового измерения, выход второго делителя частоты подключен к третьему входу блока фазового измерения и второму входу

1 формирователя эталонных импульсов, а выходы блока .фазового измерения подключены к блоку регистрации и к входам формирователя сигналов управления автоподстройкой, выходы которого подключены к входам блока добавления и вычитания импульсов.

3. Устройство для осуществления способа по п.2, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что блок регистрации содер917084

Составитель В.Тарасов

Редактор Н.Гришанова Техред.M. Рейвес Корректор С.Шекмар

Заказ 1879/64 Тираж 883 ПодПисное

ВнИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

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

C} жит блок световой индикации, цифровой счетчик и формирователь импуль, сов индикации, установленный на входе блока. регистрации, к выходам которого подключены блок световой инди- 5 нации и цифровой счетчик импульсов.

Источники информации, принятые so внимание при экспертизе

1. Труды "Ленинградского института точной механики и оптики. 1974, вып. 78, с. 60-69.

2. Авторское свидетельство СССР

11 178184, кл. О 01 Р 3/48, 1966.