Датчик для измерения частоты скольжения асинхронного электродвигателя

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ЦИАЛИСТИЧЕСНИХ ПУБЛИК 119) (11) Ь 01 Р 3 46 БРЕТЕН 13Ыйы ." нтегриигна 9 на(57) о н решность я трол СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИ(71) Ленинградский ордена Ленина иордена Октябрьской Революции институт инженеров железнодорожного транпорта им. акад . В.В. Образцова(56) Патент СНА В 3989991,кл. 318-231, опублик. 1976.Патент С 1 ЦА У 3593083,кл. 318 в 1, опублик. 1974.ДАТЧИК ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫЖЕНИЯ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИетение относится к приб и позволяет снизить по измерения за счет умень огической неточности итемпературнои нестабильности. На выходе сумматора 29 формируется сигнал,пропорциональный сопротивлению обмотки статора электродвигателя 24 врабочем режиме. Множители 26 и 27вычисляют сигналы проекции векторападения на активном сопротивлениистатора на тех же осях ортогональной системы координат. После ирования интеграторами 8 и 18 слов с выходов сумматоров 7 и 1входах множителей 10 и 13 формируются сигналы, пропорциональные проекциям вектора потокосцепления статора на оси ортогональной системы координат. При помощи квадратов 15 и 17и сумматора 16 осуществляют вычисление квадрата модуля вектора потокосцепления ротора. На выходе делителя 12 формируется сигнал, пропорциональный частоте скольжения асинхронного электродвигателя 24, 1 ил,Изобретение относится к приборостроению, а именно к устройствам дляизмерения частоты скольжения асинхронного электродвигателя.Целью изобретения является снижение погрешности измерения за счетуменьшения метрологической неточности и температурной нестабильности.На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого датчика.ЮДатчик для измерения частотыскольжения асинхронного электродвигателя содержит первый измерительныйпреобразователь 1 напряжения, подключенный входами к первой 2 и второй3 шинам питания и выходом к неинвертирующему входу первого сумматора 4,второй измерительный преобразователь5 напряжения, подключенный входамик третьей 6 и второй 3 шинам питания и выходом к соединенным междусобой инвертирующему входу первогосумматора 4 и первому входу второгосумматора 7, подсоединенного выходомчерез первый интегратор 8 к соединен.ным между собой первым входам третьего сумматора 9 и первого множителя .10, соединенного выходом с первымвходом четвертого сумматора 11,подключенного выходом к первому входу30делителя 12 и вторым входом к выходу второго множителя 13, соединенного первым входом с первым входомпятого сумматора 14, подключенноговыходом через первый квадратор 15 кпервому входу шестого сумматора 16,подключенного вторым входом черезвторой квадратор 17 к выходу третьего сумматора 9 и выходом к второмувходу делителя 12, и второй интегратор 18 соединенный выходом с первымвходом второго множителя 13 и входом с выходом седьмого сумматора 19,подсоединенного первым входом к выходу первого сумматора 4,Кроме того, датчик содержит первый ,20 и второй 21 измерительные преобразователи тока; подключенные к выводам со - ответственно первого 22 ивторого 23 токовых шунтов, включенных между соответствующими шинами 3 и 6 питания и входами электродвигателя 24, соединенного третьим входом с первой шиной 2 питания, и восьмой сум-, матор 25, соединенный первым входом с выходом первого измерительного преобразователя 20 тока, третий и четвертый множители 26 и 27, подключенные выходами к вторым входам седьмого и второго сумматоров 19 и 7.Кроме того, датчик содержит де - вятый 28 и десятый 29 сумматоры и датчик 30 температуры, установленный в электродвигателе 24, причем девятый сумматор 28 подключен неинвертирующим входом к первому входу восьмого сумматора 25, соединенного вторым входом с инвертирующим входом девятого сумматора 28 и с выходом второго измерительного преобразователя 2 тока, а десятый сумматор 29 подключен первым входом к выходу датчика 30 температуры, вторым входом к выходу источника 31 напряжения и выходом к соединенным между собой первым входам третьего 26 и четвертого 27 множителей, пер- вый из которых подключен вторым входом к соединенным между собой выходу восьмого сумматора 25 и вторым входам первого множителя 10 и четвертого сумматора 14, а четвертый множитель 27 подсоединен вторым входом к соединенным между собой выходу девятого сумматора 28 и вторым входам второго множителя 13 и третьего сумматора 9.При этом датчик 30 температуры выполнен в виде термопары.Датчик для измерения частоты скольжения асинхронного электродвигателя работает следующим образом.Измерительные преобразователи 1,5,20 и 21 обеспечивают гальваническую развязку схемы датчика от шин 2, 3 и 6 питания. Сумматор 4 обеспечивает преобразование сигнала с выходов преобразователейи 5 напряжения в сигнал, пропорциональный проекциям вектора напряжения статора электродвигателя 24 на ось абсцисс ортогональной системы координат. Сигнал на выходе второго измерительного преобразователя 5 напря - жения пропорционален проекции вектора напряжения статора электродвигателя 24 на другую ось ортогональной системы координат. На выходах сумматоров 25 и 28 формируются сигналы, пропорциональные проекциям вектора ока статора элек-, тродвигателя 24 на оси ортогональной системы координат. На выходе сумматора 29 формируется сигнал, пропорциональный сопротивлению обмот -3 12787ки статора электродвигателя 24 в рабочем режиме. Множители 2 б и 27 вычисляют сигналы проекций вектора па-,дения напряжения на активном сопротивлении статора на тех же осях ортогональной системы координат. Послеинтегрирования интеграторами 8 и 18сигналов с выходов сумматоров 7 и 19на первых входах множителей 10 и 13формируются сигналы, пропорциональные проекциям вектора потокосцепления статора на оси ортогональнойсистемы координат. На выходе сумматора 11 формируется сигнал, пропорциональный электромагнитному моменту статора,Сумматоры 9 и 14 формируют сигналы, пропорциональные вычислечиюпроекций вектора потокосцепленияротора электродвигателя 24 на оси 20в ортогональной системе координат.При помощи квадраторов 15 и 17 исумматора 1 б осуществляют вычисление квадрата модуля вектора потокосцепления ротора, а делитель 12 осуществляет деление сигнала, пропорционального электромагнитному моментустатора на квадрат модуля потокосцепления ротора, в результате чегона выходе делителя 12 формируется З 0сигнал, пропорциональный частотескольжения асинхронного электродвигателя 24.ф о р м у л а и з о б р е т е н и я1, Датчик для измерения частотыскольжения асинхронного электродвигателя, содержащий первый измерительный преобразователь напряжения,подключенный входами к первой и второй шинам питания и выходом к неинвертирующему .входу первого сумматора,второй преобразователь напряжения,подключенный входами к третьей ивторой шинам питания и выходом - ксоединенным между собой инвертирую-. 45щему входу первого сумматора и первому входу второго сумматора,.подсоединенного выходом через первый интегратор к соединенным между собойпервым входам третьего сумматора и 50первого множителя, соединенноговыходом с первым входом четвертогосумматора, подключенного выходом кпервому входу делителя и вторым входом к выходу второго множителя, соединенного первым входом с первым входом пятого сумматора, подключенного выходом через первый квадратор к пер- . вому входу шестого сумматора, подключенного вторым входом через второйквадратор к выходу третьего сумматора и выходом к второму входу делителя, и второй интегратор, соединенный выходом с первым входом второгомножителя и входом с выходом седьмого сумматора, подсоединенного первымвходом к выходу первого сумматора, а также первый и второй измерительные преобразователи тока, подключен - ные к выводам соответственно первого и"второго токовых шунтов, включенных между соответствующими шинами питания и входами электродвигателя, соединенного третьим входом с первой шиной питания, и восьмой сумматор, соединенный первым входом с выходом первого измерительного преобразователя тока, третий и четвертый множители, подключенные выходами квторым входам седьмого и второго сумматоров, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения погрешности измерения за счет уменьшения метрологической неточности и температурной нестабильности, в него введены девятый и десятый сумматоры и датчик температуры, установленный в электродвигателе, причем девятый сумматор подключен неинвертирующимвходом к первому входу восьмого сумматора, соединенного вторым входом с инвертирующим входом девятого сумматора и с выходом второго измерительного преобразователя тока, а десятый сумматор подключен первымвходом к выходу датчика температуры,вторым входом к выходу источниканапряжения и выходом к соединенныммежду собой первым входам третьегои четвертого множителей, первый изкоторых подключен вторым входом ксоединенным между собой выходу восьмого сумматора и вторым входам первого множителя и четвертого сумматора, а четвертый множитель подсоединен вторым входом к соединенныммежду собой выходу девятого сумматора и вторым входам второго множителя и третьего сумматора,2, Датчик по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что датчик температуры выполнен в виде термопары.