Датчик статической нагрузки асинхронного двигателя

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветсннхСоцналнстнчеснхРеснублнк К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ1 осуаарствеииый комитет СССР по аелам иэобретеиий и открытийОпубликовано 1511.82. Бюллетень М 42 Дата опубликования описания 1511,82 О.Г.Кервалишвили,Г,И.Инашвили и Г,Г.МачабелиГрузинский ордена Ленина и ордена Трудового Кржеьщц Знамени политехнический институт им.В И.Ленина(54) ДАТЧИК СТАТИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯИзобретение относится к устройстви для измерения сил и моментов и может быть использовано в системах контроля и управления электропривода с асинхронным двигателем с фазным ротором.Известны устройства для измерения нагрузки асинхронного двигателя, в которых измеряют ток статора двигателя, пропорционального статической нагрузке 11)Недостатком этих устройств является невысокая точность измерения.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения момента асинхронного двигателя с Фазным ротором, содержащее датчик тока и выпрямитель 1 2 1.Недостатком известного устройства является невысокая точность устройст.ва.при изменении величины питающего напряжения.Цель изобретения - повышение точности измерения.Поставленная цель достигается тем; что в устройство введены датчик напряжения статора, Функциональный элемент, источник опорного напряжения и сумматор, а датчик тока выполнен в виде датчика тока ротора, причем выход выпрямителя соединен с входами функционального элемента и сумматора, а датчик напряжения статора состоит из последовательно соединенных трансформатора напряжения, выпрямителя и узла сравнения, второй вход которого связан с источником опорного напряжения, а выход узла . сравнения соединен со вторым входом функционального элемента, выход которого соединен со вторым входом сумматора. На фиг.1 показана структурная схема датчика на фиг.2 - принципиальная.электрическая схема функциональногоэлемента.Датчик статической нагрузки асинхронного двигателя 1 содержит датчикнапряжения статора 2, включающий всебя последовательно соединенныетрансформатор напряжения 3, выпрямитель 4, узел сравнения 5, на второй 25 вход которого подается опорное напряжение. Датчик тока ротора 6 черезвыпрямитель 7 соединен с функциональным элементом 8 и сумматором 9. Обмотки ротора двигателя 1 нагружены 30 на сопротивления 10.Назначением функционального элемента является реагирование на любоеизменение тока ротора и сведения егопогрешности к нулю при изменении питающего напряжения и постоянном статическом момента на валу двигателя 1. 5Функциональный элемент 8 является нелинейным элементом, что объясняетсянелинейной зависимостью между напряжением статора и приведенным токомротора. Функциональный элемент состоОит из двух реэисторных оптронов 11 и12, реагирующих на появление разностинапряжения. В зависимости от полярности входного напряжения с узла сравнения 5 работает один из оптронов 11 15или 12 и проходит ток по обмотке управления 13 или 14, от величины которого нелинейно зависит величина активного сопротивления 15 или 16 в цепикоррекции и соответственно ток кор Орекции в сумматоре 9.Датчик статической нагрузки работает следующим образом.,При работе двигателя 1 на выходедатчика тока 6 появляется напряжение, 25пропорциональное статической нагруз-,ке, т.е, приведенному току роторакоторое подается на вход функционального элемента 8 и сумматора 9. Еслинапряжение статора равно номинальнойвеличине, то на выходе датчика на"пряжения 2 сигнал равен нулю и функциональный элемент не работает, а напряжение с выхода сумматора 9 определяется только величиной нагруэки двигателя 1, 356Если напряжение на зажимах стато ра отличается то номинального, припостоянстве статической нагрузки появляется дополнительная составляющая,тока ротора + д 3, которая обратно 40,пропорциональна напряжению статора именяется нелинейно при изменении напряжения статора. Суммарный ток ротора равен Дд 3 . Функциональныйэлемент 8 сохраняет зависимость тока 45от момента нагруэки постоянной, подавая корректирующий сигнал на сумматор 9 с целью компенсации величи"ны ЬЭ.Когда напряжение статора больше 5 цноминального напряжения, ток роторауменьшается на - аЗ и уменьшается1величина напряжения ыа выходе сумматора 9. Для восстановления величинынапряжения на выходе сумматора 9 при неизменной статической нагрузке двигателя осуществляется положительнаякоррекция по напряжению с помощьюфункционального элемента,Аналогично, при напряжении статора, меньшем номинального напряжения,осуществляется отрицательная коррекция.Для проверки технических возможностей датчика статической нагрузкибыла осуществлена экспериментальнаяпроверка на асинхронном двигателетипа МТГ-6 мощностью 1,4 КМ,работающего в повторно-кратковременном режиме; Проверкой установлено,что датчик является работоспособными имеет погрешность измерения не более 3-5, Таким образом, датчик статической нагрузки асинхронного двигателя имеет достаточно высокую точность измерения и может найти.широкое применение в системах контроля иуправления, в частности в подъемнотранспортных установках.Формула изобретенияДатчик статической нагрузки асинхронного двигателя, содержащий датчик тока, соединенный с выпрямителем, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены датчик напряжения статора, функциональный элемент, источник опорного напряжения и .сумматор, а датчик тока выполнен в виде датчика тока ротора, причем выход выпрямителя соединен с входами функционального элемента и сумматора,. а датчик напряжения статора состоит из последовательно соединенных трансформатора напряжения, выпрямителя и узла сравнения, второй вход которого связан с источником опорного напря" жения, а выход узла сравнения соединен со вторым входом функционального элемента, выход которого соединен со вторым входом сумматора.Источники информации; принятые во внимание при экспертизе1. Иванов А.А.Теория автоматического управления и регулирования. М., "Недра", 1970, с.256.2. Механизация и автоматизация производства, 1970, Р 12, с.27 (прототип).ВНИИПИ Заказ 8680/56 Тираж 887 Подпис Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектна