Устройство для измерения времени выбега электродвигателя

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН и С 01 В 31 л ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ СКОМУ СЕИД е о ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПЙ(56) 1. Патент США Р 3934123,кл.235-92, 1976.2, Авторское свидетельство СССРР 783588, кл, С 01 С 25/00, 1980.3. Авторское свидетельство СССРР 802787, кл. С 01 С 25/00, 1981.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯВРЕМЕНИ ВЫБЕГА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ,содержащее блок управления, коммуттор, фильтр, блоки формирования импульсов запуска и останова, блок ргистрации времени выбега, при этомкоммутатор предназначен для подклюния к испытываемому двигателю и егисточнику питания, блок управления,БО 1117543 А соединен с управляющим входом комму-, татора, выход которого соединен с блоком формирования импульса запуска и через фильтр - с блоком формирования импульса останова, а блоки формирования импульсов подключены к блоку регистрации времени выбега, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения времени выбега электродвигателя, в устройство введены пороговой блок и нуль-компаратор, а Фильтр выполнен в виде фильтра инфранизких частот, при этом вход порогового блока соединен с выходом коммутатора, выходы порогового блока - с блоком управС ления, блоком формирования импуль- о са запуска и фильтром инфранизких частот, а нуль-компаратор включен ме жду выходом фильтра и блоком Формирования импульса останова.Изобретение относится к средствамИзмерения электромеханических характеристик электродвигателей и можетбыть использовано в контрольноиспытательной аппаратуре при проверкеэлектродвигателей з процессе ихизготовления и эксплуатации,Известно устройство, содержащеетахометрический датчик, блок управления, соединенный с коммутатором, исчетчик времени.С блока управления 10через коммутатор подается сигнал,пропорциональный скорости вращенияротора, По моменту исчезновения ЭДС,наведенной остаточной намагниченностью ротора з обмотках статора,на экране осциллографа с помощью секундомера определяют время выбегаэлектродвигателя 11Недостатком такого устройства является невысокая точность измерениявремени выбега ротора из-за наличиясубъективных ошибок оператора, таккак при измерении выбега несколькихэлектродвигателей, имеющих или оченьблизкие значения указанного параметра, оператор не з состоянии произвести объективные измерения ндвсех испытуемых электродвигателяхс большой точностью,Кроме того, при малых значенияхнаведенной ЭДС полезный сигнал заби-.вается помехами, вследствие чего снижается точность фиксации момента остановки вращения ротора. Постоянное при".сутствие оператора при измерении времени выбега электродвигателей, особенно в тех случаях, когда это времяпревышает 60-90 мин, делает этотпроцесс малопроизводительным.Известно устройство, содержащееблок управления, соединенный с коммутатором, и счетчик времени, дополнительно содержащий блок определениякоэффициента нарастания и затуханияоборотов ротора, классификатор коэффициентов нарастания и затухания,преобразователь коэффициентов нарастания и затухания и управляемый ключ.С блока управления через коммутаторподается команда на отключение электродвигателя от источника питания исГ;одновременное включение управляемого "дключа. На управляемый ключ с тахометрического датчика в течение огределенного времени поступают импульсы,пропорциональные числу оборотов ротора электродвигателя. Управляемый 55ключ в дискретные моменты времениподает импульсы в блок определениякоэффициентов нарастания и затуханияоборотов ротора, где вычисляется коэффициент затухания, Вычисленное зна- ОДчение коэффициента затухания подается з классификатор, з котором опеделяется по данному значению коэф- -фициента соответствующее значениекоэффициента для полного времени вь 1- у бега, Таким образом, по полученномузначению коэффициента затухания наначальном участке выбега грогнозируется полное время выбега. 2 3,Недостатком этого способа является неточное огределение времени выбега,. так как эталонные значения коэффициентов для определения полного времени зыбега определяются на основе:статистических данных, весьма приближенно.Наиболее близким к предложенномупо технической сущности к достигаемому результату является устройство,цля измерения времени выбега электродвигателя, содержащее блок управления, коммутатор, фильтр, блоки формирования импульсов запуска и оста -нова, блок регистрации времени выбега, при этом коммутатор предназначен для подключения к испытываемомудвигателю и его источнику питания,Злок управления соединен с управляюшим входом коммутатора, выход котогого соединен с блоком формированияимпульса запуска и через фильтр - сблоком формирования импульса останова, причем указанные блоки формиро вания импульсоз подключены к блокурегистрации времени выбега 33,С блока управления через коммутатор подается команда на отключениеэлектродвигателя от источника питания.ЭДС, наведенная в обмотках статора,подается одновременно в блок формирования импульса запуска датчика времени и на усилитель. Блок формирования импульса запуска датчика временивыдает импульс в канал запуска датчика. времени, который начинает отсчетвремени. По мере зыбега ротора ЭДСуменьшается. Фильтр нижних частотдо частоты среза не пропускает сигнал на блок остановки датчика времени. Как только частота наведеннойЭДС достигает частоты среза фильтранижних частот (ФНЧ), срабатывает блокформирования импульса останова датчика времени. Момент фиксации остановки ротора происходит на частотесрсза ФНЧ, поэтому вводится дополнительно поправка, равная 0,02-0,1от времени выбега, зафиксированногона частоте среза.Однако известное устройство недостаточно точно определяет время выбега электродвигателя,так как устройство не защищено от помех, что можетприводить к ложным срабатываниям канала остановки датчика, далее, устройство требует поправок, которыезависят от типа электродвигателей,от температурных воздействий и т.д,Эта поправка определяется опытнымпутем и не всегда достоверна,Цель изобретения - повышение точности измерения времени выбега электродвигателя, 1117543Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения времени выбега электродвигателя, содержащее блок управления, коммутатор, фильтр, блоки формирования импульсов запуска и останова, блок ре гистрации времени выбега, при этом коммутатор предназначен для подключения к испытываемому двигателю и его источнику питания, блок управления соединен с управляющим входом ком мутатора, выход которого соединен сблоком формирования импульса запуска и череэ фильтр - с блоком формирования импульса останова, а блоки формирования импульсов подключены к блоку регистрации времени выбега, введены пороговый блок и нуль-компаратор, а фильтр выполнен в виде Фильтра инфранизких частот, при этом вход порогового блока соединен с выходом коммутатора, выходы порогового блока - с блоком управления, блоком формирования импульса запуска с фильтром инфранизких частот, а нуль-компаратор включен между выходом фильтра, и блоком: формирования импульса оста нова.На фиг.1 приведена структурная схема устройства для измерения выбега электродвигателей на фиг.2-6 осциллограммы напряжений основных уз лов устройства.Структурная схема состоит из блока 1 управления, источника 2 питания, связанного через коммутатор 3 с электродвигателем 4, согласующего бло- З 5 ка 5, подключенного к пороговому блоку 6, который связан с блоком 1 управления, блоком 7 формирования импульса запуска и фильтром 8 инфра- низких частот, нуль-компаратора 9, блока 10 формирования импульса оста- нова и регистрирующего блока 11.Устройство работает следующим образом.С блока 1 управления подается команда через коммутатор 3 на отклю чение разогнанного до номинальных оборотов электродвигателя 4 от источника 2 питания. При этом ЭДС, наведенная в обмотках статора электродвигателя 4, подается с помощью ком мутатора 3 на согласующий блок 5, имеющий большое входное сопротивление, которое исключает шунтирование обмоток статора испытуемого электродвигателя 4, С выхода согласующего бло ка 5 сигнал от наведенной ЭДС поступает на пороговый блок 6, где сравниваютсв с заранее выбранным для определенного типа электродвигателя 4опорным напряжением. Это необходимо,так как величина сигнала от наведенной ЭДС в статоре электродвигателя 4существенно зависит от Фазы напряжения источника 2 питания в момент отключения электродвигателя 4.При величине ЭДС меньшей величинызаданного опорного напряжения, блокуправления выдает команду на повторный разгон электродвигателя 4.Если величина сигнала от наведеннойЭДС превышает величину опорного напряжения, пороговый блок 6 выдает команду на блок 7 формирования импульса запуска, который запускает в регистрирующем блоке 11 электронныйсекундомер на начало отсчета временивыбега электродвигателя 4.Одновременно с этим сигнал с порогового блока 6 подается на фильтр 8инфранизких частот, где выделяется изобщего сигнала, содержащего помехи.Полоса пропускания фильтра 8 инфранизких частот выбрана таким образом(фиг.2), чтобы отношение сигнал/шумсоставило наибольшую величину. Кактолько частота сигнала от наведеннойЭДС достигает частоты среза фильтра8 инфранизких частот, сработает компаратор 9 и своим перепадом запускаетблок 10 формирования импульса останова. Так как амплитудно-частотная характеристика фильтра 8 имеет вид,представленный на фиг.2, то блок 10сформирует импульс, по заднему фронту которого на электронный секундомеррегистрирующего блока 11 поступает кЬманда на остановку отсчета времени выбега,Таким образом, предлагаемое уст-ройство по сравнению с известным повышает точность измерения времени выбега, так как команда на выключение секундомера поступает тогда, когда сигнал на выходе Фильтра исчезает, т.е. при полной остановке двигателя 4Устройство обладает надежной защитой от помех, так как сигнал на компаратор поступает толькопосле достижения частоты среза Фильтра 8 инфраниэких частот, а до-частоты среза отфильтровывается вместе с помехамй.Использование предлагаемого устройства позволяет расширить диапазон измерений в сторону измерения малых значений ЭДС и скоростей при воз-действии сильных помех и наводок,Зака лиал ППП фПатентф, г.ужгород, ул,Проектная,4 212/28 Тир ВНИИПИ Госуд по делам и 113035, Мос ж 710 Подпи снорственного комитета СССРобретений и открытийва, Ж, Раушская наб д