Устройство для измерения электромагнитного момента асинхронного двигателя

СО 1 ОЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 2 А 1 80163 51)5 .С О 1 1 3 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР НИЕ ИЗОБРЕТЕНИ О АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ шение точности. Сигнал датчика 1 фазного напряжения поступает на один вход сумматора 4, на другой вход которого поступает сигнал с датчика 2 Фаэного тока и на выходе сумматора 4 преобразуется в сигнал, пропорциональный ЭДС Фазы статора, который через блок 12 выделения модуля подается на первый вход блока 11 умножения и один вход сумматора 5, а такж через Фильтр 9, компаратор 10,модул тор 7 - на другой вход сумматора 5, сигнал которого, пройдя через блок а полупериодного интегрирования, поступает на второй вход блока 11 умножения, извыходного сигнала которого в сумматоре 6 вычитается сигнал от источника 13 опорного напряжения.Сиг-нал на выходе сумматора 6 пропорционален электромагнитному моменту двигателя. 3 ил. Б . Иаолитехнический инст ий, С.В3.8) оносов свидетельство С С 01 ь 3/10, 197 видетельство ССС С 01 1. 3/10. еЯ(54) УСТРОЙСТВОРОМАГНИТНОГО МОМЕ 1ДВИГАТЕЛЯ(57) Изобретение отельной технике иэовано при испытческих машин иЦелью изобретения ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТ ТА АСИНХРОННОГОтносится к может быть мери- польаниях электриэлектроприводов.является повммма тока статора, ус тора 4-6, модуля риодного ингерир паратор 1 О, блок12 выделения мод 13 опорного напря Изобретение относится к измериьной технике и может быть исполь итель 3, три ср 7, блок а поания, фильтр 9Умножения,бл емэовано при испытаниях электрических машин и электроприводовЦель изобретения - повышение точности.На Фиг,1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - структурная схема блока полупериодного интегрирования; на фиг.3 - структурная схема блока выде ления модуля.Устройство для измерения электромагнитного момента асинхронного двигателя содержит датчик 1 Фаэного нап ряжения статора, датчик 2 Фазного к ения,Блок,вания (фформировсигнала 8 полупериодного инг.2) предназначенния интеграла от ва каждом полуперио ег ляодногое ЭЧСе грал аиода.розаанения этого ин едуюшего полупе ериодного интеглогический элем е ключа 15-18, д татора и х в течение.сБлок 8 полуп одерж н а инте четьгдее е =11 - г,ратора 19 и 20 и две схемы 21, 22 выборки и хранения.Блок 12 вьщеления модуля (фиг.3) содержит входной фильтр 23,выпрямитель 24 и выходной фильтр 25,причем вход фильтра 23 является входом блока 12.Устройство работает следующим образом. 10На первый вход сумматора 4 подается сигнал, пропорциональный мгновенному значению напряжения фазы статора, которое может быть представлено в виде ряда 15 1.1 , 1.1 вв 1 п 1 сЯй, (1)ВФкК:где 1 - номер гармоники;0- амплитуда К гармоники напряжения;Ы, - круговая частота 1-ог гармоники напряжения.На второй вход сумматора 4 подается инвертированный сигнал,пропор циональный падению напряжения в фазе статоре.Сигнал на выходе сумматора 4 пропорционален мгновенному значению ЭДС Фазы статора 30 где г - активное сопротивлениефазы статора;х - мгновенное значение токафазы статора.Сигнал ЭДС, проходя через фильтр 9 и компаратор 10, приобретает прямоугольную Форму. Этот сигнал управляет работой модулятора 7 и блока 8 40 полупериодного интегрирования.Сигнал ЭДС проходит также через блок 12 вьщеления модуля, величина выходного сигнала которого пропорциональна амплитуде 1-ой гармоники 45 ЭДСОц КГ евВ (3)В общем случае сигнал тока также содержит в своем составе высшие гармонические составляющие и может быть 50 представлен рядом:1 =1 в 1 п(ЕЯ,1 + Д;к), (4)к где 1 б - амплитуда К-ой гармоники 55 5 отока статора; фк - начальная фаза Е-ой гармоники тока статора.Этот сигнал с выхода датчика 2 фазного тока статора поступает на вход модулятора 7, выходной сигнал которого повторяет Форму сигнала тока при положительной полуволне ЭДС и соответствует инвертированному сигналу тока при отрицательной полуволне ЭДС.Среднее значние выходного сигнала модулятора 7 на полупериоде ЭДС имеет смысл проекции фазного тока на фазную ЭДС статора.Выделение постоянной составляющей сигнала модулятора 7 осуществляется блоком 8 полупериодного интегрирования, в котором одновременно производится деление на частоты в соответствии с выражениемфее= ".зяпоЮ,с +,)дКа 1 ь р," время опережения сигналом 1-ой гармоникиЭДС сигнала 1-ой гармоники напряжения;начальная фаза 1-ой гармоники ЭДС; 2Т = в- период сигналов 1-ой( О,гармоники, с;- разность фаз между 1-ойгармоникой ЭДС и 1-ойгармоникой тока.На первый вход блока 11 умножения подается постоянный сигнал, пропорциональный первой гармонике ЭДС, а на второй вход блока 11 умножения подается сигнал с выхода блока 8 полупериодного интегрирования. Таким образом, на выходе блока 11 умножения будет сигнал;оо . (б)еввхопкЦ = К ---- сов,"1 1 5 Я с. КкЭтой фбфмулой определяется величина оценки среднего момента асинхронного двигателя.Для учета потерь в стали сигнал, пропорциональный модулю ЭДС, с выхода блока 12 вьщеления модуля поступает на вычитающий вход сумматора 5(7) и в блоке 3 периодного интегрирования и делится на частоту в соответствии с выражением Этот сигнал поступает на вход блока 11 умножения, на второй вход которого поступает сигнал, пропорциональный модулю ЭДС. Выходной сигнал блока 11 умножения, характеризующий долю оценки момента от потерь на вихревые токи, имеет видгБ =-Ке 5%(8)п - п С выхода источника 13 опорного напряжения снимается постоянный сигнал 0 , соответствующий доле оценки момента от потерь на гистерезис.Таким образом, на выходе сумматора б действует сигнал, пропорциональный оценке среднего электромагнитного момента с учетом потерь в стали.Формула из о бр етенияУстройство для измерения электромагнитного момента асинхронного дви 3226гателя, содержащее блок умножения, три сумматора, фильтр, датчик фазного напряжения и датчик фазного тока, подключенные к соответствующим входам первого сумматора, модулятор, соединенный первым входам с датчиком фазного тока, и блок выделения модуля, подключенный к первому входу блока умножения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены источник опорного напряжения, блок полупериодного интегрирования и компаратор, подключенный входом через фильтр к выходу первого сумматора и входу блока выделения модуля, а выходом - к управляющему входу блока полупериодного интегрирования и второму входу модулятора,под ключенного выходом к первому входувторого сумматора, второй вход которого подключен к первому входу блока умножения, а выход - через блок полупериодного интегрирования к второму 25 входу блока умножения, выход которого соединен с первым входом третьего сумматора, подключенного вторым входом к источнику опорного напряжения.1631322 Составитель А.АмахановТехред Л.Сердюкова Корректор М.Максимишинец Редактор И.Сегляник Заказ 53 б Тираж 347 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 01