Датчик эдс двигателя постоянного тока

(51)4 С 01 К 19/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТЕЛЬСТВ АВТОРСКОМ с- . ство С 6, 197 омпенс вентил ЭД ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Сибирский металлургический ин титут им. С.Орджоникидзе(56) Авторское свидетель ССР Ф 372632, кл. Н 02 Р 5/О 1.Коцегуб П.Х. Способ к ацииС двигателя в системе ьного 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 двигателями 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 27, определяемой в основном падением напряжения в щеточном контакте, 2 ил,Если Кг КяКа К 6 К 0 то 1 1 ЗО 7 ЗИзобретение относится к электрическим измерениям и предназначено дляиспользования в системах управлениядвигателями постоянного тока.Цель изобретения - повышение точности измерения в динамическом режимедвигателя, особенно в условиях различия постоянных времени обмотки якоряи последовательных обмоток двигателя.На фиг,1 приведена структурная схе ма устройства; на фиг.2 - схема устройства совместно со схемой замещениядвигателя постоянного тока,Датчик ЭДС двигателя постоянноготока (фиг.1) подключен к двигателю 15постоянного тока, имеющему якорнуюобмотку 1 и последовательные обмотки2, и содержит первый резистор 3, подключенный к первой входной клемме 4датчика, подключаемой к выводу якорной обмотки 1. Вторая входная клемма5 и третья входная клемма 6 соединяются с выводами последовательных обмоток 2 двигателя. Между указаннымиклеммами включена цепь из второго резистора 7 и второго конденсатора 8.Третий резистор 9 включен последовательно с первым 3 и вторым резистором7 и шунтирован первым конденсатором10. Шунт 11 своими токовыми зажимамиподключен соответственно к общим вы-.водам первого 3 и третьего 9 резисторов и второй входной клемме 5 датчика. Преобразователь 12 тока подключейк измерительным зажимам шунта 11, а 35его выходы являются выходами датчика.Датчик ЭДС работает следующим образом.При работе двигателя под действи-ем якорного напряжения Уя по обмоткам 4 О1 и 2 протекает ток 111. Кроме того,обмотка якоря 1 вращается в магнитномполе полюсов и в,ее витках наводитсяЭДС, подлежащая изменению, Поэтому кзажимам обмотки якоря 1 приложено напряжение, равное ЭДС двигателя и падению напряжения на ее активных и реактивных сопротивлениях, Пропорционально этому напряжению по первомурезистору 3 и шунту 11 протекает ток,.5 Оимеющий две составляющие: составляющую, пропорциональную ЭДС двигателя,и составляющую, определяемую падениемнапряжения на обмотке якоря 1.С помощью резисторов 7 и 9 конденсаторов 8 и 10 падение напряжения напоследовательных обмотках 2 силовойцепи двигателя преобразуется в ток,56 2который 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 Е,Ег,ЕЗ,Еа соответственно первого, второго, третьего и четвертого плеч измерительного моста.Для фиг,2 имеем;Е+1 я (1.яр+К я) =1 Кг;1 10 +К о)=1 а( - -+К )-1 --РР Э аС а С ф 1 Кь 1О=1,( -- + --- -)-1з Сьр КьС 7 р+асрТок через измерительный шунт 1 ш= =1 -1Разрешая систему уравнений, полу- чим Е 1 яря(Тя Р 11 я К (Тур Р+")(КьСр)(2)Хгде К, Тя - активное сопротивлениеобмотки якоря и ее постоянная времени;К , Т, - активное сопротивлениеи постоянная временипоследовательных 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 неучтенноепадение напряжения на щеточном контакте двигателя,В предлагаемом устройстве измерение выходного сигнала с помощью шунтаи стандартного преобразователя тока/44Тираж 731 ПВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий3035, Москва, Ж, Раушская наб., д. сн/5 Проектная,оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород ность измерения ЗДС двигателя в динамическом режиме (например при пускедвигателя) до величины порядка 23,определяемой в основном падением напряжения в щеточном контакте. Формула изобретенияДатчик 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, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений в динамическом режиме, дополнительно введены два конденсатора и шунт, причем третий резистор соеди 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, 10 которые, в свою очередь, через второйконденсатор подключены к другому токовому зажиму шунта и второй входной ,клемме, измерительные зажимы шунта подключены к входам преобразователя 15 тока, два выхода которого соединены