Устройство для измерения скольжения асинхронных электродвигателей

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ ЯО 1 РЕСПУБЛИК (191 (И) З(59 601 Р 3 5 ОСУД НИ ЕЛЬСТВ 3505395/18-1 610.82 23.01.84. Бю М.И.Григорь овенский, А(54 СКО ДВИ прябло ств тем нос оно РСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС М ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ОПИСАНИЕ И АВТОРСКОМУ СВИД Всесоюзный з аочный инженерроительный институт621.313.333(088,8)1Немченко М.К. Отношение асинхронного двигателя к его холостого хода, "ИзвестияЭлектромеханика", 1981, с. 281-284;Авторское свидетельство ССС 880, кл; Я 01 Р 3/53, 1979 отип).(57) уСТРОйСТВО ДЛЯЬЖЕНИЯ АСИНХРОННЫХАТЕЛЕИ, содержащееения и тока, схемуделения, измеритео т л и ч а ю щчто, с целью повыи и быстродействиядополнительно снамой срлвнения, двум детекторами, Фазовращателем, двумя источниками регулируемого напряжения, двумя ключами и трехпоэиционным переключателем, причем датчик тока через последовательно соединенные первый фазовый детектор, первую схему срэвнения и первый ключ присоединен к первому входу блока деления, а через последовательно соединенные второй Фазовый детектор, вторую схему сравнения и второй ключ подсоединен к второму входу блока деления, выход которого через трехпозиционный переключатель подключен к измерительному усТройству, выход датчика напряжения соединен с вхо- фе дом второго фазового детектора и входом фазовращателя, выход которого присоединен к входу первого фазового детектора, выходы первой и второй схем сравнения через трех- позиционный переключатель связаны с измерительным устройством, а первый и второй источники регулируемого напряжения соединены соответственно к первой и второй схемам сравнения.Изобретение относится к электро- машиностроению и может быть использовано для промышленного контроля ,величины скольжения электродвигателей в процессе их разработки, изготовления, эксплуатации и исследования характеристик.Известно устройство для измерения скорости скольжения асинхронного электродвигателя, включающег амперметр.Для измерения величины скольжения этим устройством необходимо, пользуясь каталожными данными исследуемого двигателя, вычислить и построить зависимость потребляемого двигателем тока 3 в функции величины скольжения 5, т.е. 1 = Г(5). Измеряя амперметром величину потребляемого двигателем тока и используя построенную зависимость 3 = Г(5), определяют величину скольжения для данного режима работы электродвигателя. Отсутствие возмущающего действия измерительного устройства на режим работы исследуемого электродвигателя является достоинством рассматриваемого устройства Г 13.Недостатком этого устройства измерения скольжения является большая длительность. процесса получения результатов, обусловлейная зна- чительным объемом необходимых вычислительных работ, а также низкая точность получаемых результатов, определяемая целым рядом допущений, принятых при выводе зависимости 31 = Г(5.), и наличием неизбеж ного разброса действительных харак.- теристик реального электродвигателя относительно каталожных данныхеНаиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, содержащее датчики тока в виде резисторов, включаемых последовательно с фазами рабочей обмот ки статора двигателя, датчйки ЭДС, пропорциональной магнитному потоку в статоре двигателя, выполняемые в виде измерительных обмоток, размещаемых на статоре, и электронной схем, содержащей три леремножаааих блока, три масштабных усилителя, сумматор, интегратор, блок деления, схему сравнения, квадратор, Фильтр и регистратор. С помощью этой электронной схемы по заданному алгоритму производятся функциональные преобразования сигналов датчиков, благодаря чему на выходе схемы выделяется напряжение, пропорциональное эелнчвне скольжения 23Недостаткавв этого устройства являются большая длительность полу чения результатов измерений, низкая точность и значительная сложность, снижающая надежность работы устройства и повышающая трудоемкость его изготовления, настройки и эксплуатации.Из принципа действия этого устройства следует, что для проведения измерений необходимо разместить на статоре исследуемого двигателя измерительные обмотки, дя чего двигатель необходимо разобрать и снова собрать.Погрешность измерения величиныскольжения этим устройством зависитот точности размещения измерительных обмоток. на статоре двигателя,15 .поскольку принцип действия описываемого устройства предполагает абсол.отное совпадение осей измерительных и статорных обмоток, приэтом измерительные обмотки должныбыть идентичными между собой.Целью изобретения является повышение точности и быстродействияизмерений,Поставленная цель достигаетсятемчто устройство, содержащее датчики напряжения и тока, схему сравнения, блок деления и измерительноеустройство, дополнительно снабженовторой схемой сравнения, двумя -фазовыми детекторами, фазовращателем, двумя источниками регулируемогонапряжения, двумя ключами и трехпозиционным переключателем, причемдатчик тока через последовательносОединенные первый фазовый детекЗ 5 тор, первую схему сравнения и первый ключ присоединен к первому входу блока деления, а через последовательно соединенные второй фазовый детектор, вторую схему срав 40 нения и второй ключ подсоединен квторому входу бЛока деления, выходкоторого через трехпоэиционныйпереключатель подключен к.измери-тельному устройству, выход датчика45 напряжения соединен с входом второго фазового детектора и входом фаэовращателя, выход которого присое-.динен к входу первого фазового детектора, выходы первой и второй схемсравнения через трехпозиционный.переключатель связаны с измерительным устройством, а первый и второйисточники регулируемого напряженияподсоединены соответственно к первой и второй схемам сравнения.На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройствадляизмерения скольжения асинхронных электродвигателей, подклю. ченная к цепи питания н следуемого60 двигателя.Устройство содержит датчик 1потребляемого тока, датчик 2 сигнала, пропорционального питающемунапряжению, фаэовые детекторы 3 и 4,фазовращатель 5 на угол Я/2, схези Ч- о з "ЧоЕ,7 Ч-Зопределяет искомую величину скольжения в рабочем режиме, т.е.еТехнические преимущества.предлагаемого устройства заключаются в повышении точности и скорости измерений. Кроме того, предлагаемое устройство не вносит .возмущений в рабочий режим исследуемого электродвигателя и позволяет проводить дистанционные измерения скольжения. ьы 6 и 7 сравнения, источники 8 и 9 регулируемого напряжения, клю- чи 10 и 11, блок 12 деления, трех- позиционный переключатель 13, измерительное устройство 14.Устройство работает следующим 5 образом.На первом этапе измерений исследуемый асинхронный электродвигатель, питаемый от сети напряжением О Ч ь 1 пс, работает в режи 10 ме холостого хода, при этом контакты ключей 10 и 11 разомкнуты, а выходные напряжения источников регулируемого напряжения устанавливаются равными нулю. При подклю чении устройства для измерения сколь" жения к исследуемому электродвигателю на выходс датчика 2 сигнала, пропорционального питающему напряжению, т.е. в точке б, появляется напряжение О Ч ьпФ с На выходе датчика 1 потребляемого тока, ,т.е, в точке а появляется напряжение О, Ло ьи (,со+Чо), сдвинутое 1относительно фазы питающего напря-,. 25 жения на угол Чо На выходе фазовращателя, т.е.в точке с появляется напряжение Ос= Чзи ( 4.0 С + (Ф /2) дфЧс о 5 ш Й . Выход нйе напряжения фазовых детекторов 30 З,и 4, т.е. напряжения в точках В и Е , величины которых являются. функциями углов сдвигов фаз напряжений О,и О , соответственно равны 35ЧО 5 - ЧоО,= Я, сова (2) ;Измерительное устройство 14 при помощи трехпозиционного переключателя 13 подключается к выходу одной из схем сравнения б или 7Изменяя величину входного напряжения соответствующего источника 8 или 9, регулируемого напряжения, подключенного к второму входу этой схемы сравнения, добиваются нулевого показания измерительного устройства 14. Подключая при помощи трех- позиционного переключателя 13 измерительное .устройство 14 к выходу второй схема 7 сравнения и изменяявеличину выходного напряжения подключенного к ней источника 9 регулируемого напряжения, также доби-. 55 ваются нулевого показания измерительного устройства 14. В результате этих операций на вторых входах обеих схем сравнения, т.е. в точках Е и, будут выставлены напряжения, соответственно равныеО Чао 51 пЧоО Ч 3, созЧВ заключение первого этапа измерений ключи 10 и 11 замыкаются, а измерительное устройство 14 при помощи трехпоэиционного переключателя 14 подключается к выходу блока 12 деления. На этом первый этап измерений заканчивается, устройство готово к проведению измерений в рабочем режиме.Исследуемый электродвигатель переводится .в рабочий режим. Показания измерительного устройства 14 соответствуют величине скольжения двигателя в рабочем режиме.Действительно, в этом режиме на первых входах схем 6 и 7 сравнения, т.е. в точках д и е , в соответствии с изложенным, появляются напряжения, аналогичные выражениям, 1 -и 2 т.е.ОЗ О ЧЗ. сов 9 .Выходные напряжения схем 6 и 7 сравнения при этом становятся соответственно равнымиО= Ч(З 4 д Ч 1 0 ПЧО) ф ОЧ(Засов Ч 1 Эосо ЧОНапряжение на выходе блока 12 деления, т.е. в точке Е , Равное частному от деления напряжений поданных на его входы1068817 455/39 Тирам 827 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5"Патент", г. Уагород, ул. Проектн илиал Составитель Е.Измайлов дактор Р.Цицика Техред З,кастелевич Корректор А Цзнтко