Устройство для измерения электромагнитного момента асинхронного двигателя

(57) Иэо тельной я электромагя определен омента част зованонитного,то- тропр иводов селями час ными преобра лью иэобрете точнос ги. Си ова иве рто вляется пос датчика тоты. вышени гнал ГОСУААРСТВЕННЦЙ НОРТЕТ ГО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЙ ПРИ ГННТ СССР Ьюл. М 16отехнчес кй ив с т РОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЧ ЭЛЕКТНОГО МОМЕНТА АСИНХГС),НгГО ретение относится к измер нике и может быгь исполььх асинхронных эле фазного напряжения через блок 4 выделения модуля поступает на один вход блока 1 умножения, на другой чхо.; которого поступает сигнал с датчика 2 фазного тока, прошедшй через цепочку из модулятора 6, сумматора 13 и блока 8 полупериодного интегрирования. Сигнал с блока 11 умножения поступает на один вход сумматора 12, на другой вход которого поступает сигнал с источника 14 опорнс го напряжения, а на третийс датчика 2 фазчого тока, последовательную цегь иэ блока 5 выделения модуля, квадратора 15, усилителя 3 и блок 7 полупериодного интегрирования, Сигнал с датчика 1 Фазис го напряжения, пройдя через Фильтр 9 и компаратор 10, управляет работой модулятора б и блоков 7, 8 пслупериодного интегрирования. Сигнал с выхода сумматора 12 пропорционален электромагнитному моменту двигателя. 3 ил.номер гармоникиамплитуда 1 с-ой гармоники токастатора;частота 1-й гармоники тока,начальная фаза 1-ой гармоники55тока статора;коэффициент лропорлло 1 и ьног то Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения электромагнитного момента частотно-регулируемых асинхронных электроприводов синверторными преобразователями частоты.Цель изобретения - поиьппение точности, 10На фиг. 1 представлена структурнаясхема предлагаемого устройства; нафиг.2 - структурная схема блока полупериодного интегрирования; нафиг,3 - структурная схема блока выделения модуля,Устройство для измерения электромагнитного момента асинхронного двигателя, содержит датчик 1 фазногонапряжения статора, датчик 2 фаэного 20тока статора, усилитель 3, два блока4 и 5 выделения модуля, модулятор б,два блока 7 и 8 полупериодного интегрирования, фильтр 9, компаратор10, блок 11 умножения, два сумматора 12 и 13, источник 14 опорного напряжения, квадратор 15. Блоки 7 и 8полупериодного интегрирования (схема которых представлена на фиг. 2)предназначены для формирования интеграла иэ входного сигнала на каждом полупериоде ЭДС статора и хранения этого интервала в течение следующего полупериода, Каждый блок 7и 8 полупериодного интегрированиясодержит логический элемент НЕ 16четыре ключа 17-20, два интегратора21 и 22 и две схемы 23 и 24 выборкихранения,Блок выделения модуля (фиг. 3) содержит выпрямитель 25, фильтр 26 ифункциональный преобразователь 27.Устройство рабртает следующим образом,На информационный вход модулятора 56 поступает выходной сигнал датчика2 фазного тока статора, который может быть представлен рядомЙ и б н- 5 т На вход управления модулятора 6 через фильтр 9 и компаратор 1 О поступает выходной сигнал датчика 1 фазного напряжения статора, Благодаря компаратору 1 О этот сигнал приобретает прямоугольную форму и точно совпадает по фазе с первой гармоникой фазного напряжения,Выходной сигнал модулятора 6 повторяет форму сигнала тока при положительной полуволне фазного напряжения статора и соответствует инвертированному сигналу тока при отрицательной полуволне напряжения, Сигнал модулятора 6 характеризует проекцию изображающего вектора тока фазы на вектор напряжения соответствующей фаы.Выделение постоянной составляющей сигнала модулято а 6 после суммирования в сумматоре 13 с выходным,сигналом блока 4 выделения модуля осуществляется блоком 8 полупериодного интегрирования, в котором одновременно производится деление на частоту в соответствии с выражениеми = К(1 зпЬСас +Кдг=- 1 вюГ+ 41 =- . сии(р )к:На первый вход блока 11 умножения подается постоянный сигнал с выхода блока 4 выделения модуля, пропорциональный модулю первой гармоники фазного напряжения, а на второй вход блока 11 умножения подается сигнал с выхода блока 8 полупериодного интегрирования. Таким образом, на вы - ходе блока 11 умножения присутствует си гналНзФ 115 Гфк (.сояд, (3)Выражение 3 характеризует деленное на частоту первой гармоники мгновенное значение активной мощности асинхронного двигателя с учетом высших гармоник фазного тока статора, Для получения опенки электромагнитного момента необходимо учесть электрич ские потери н обчотке статора и магнитные погери в стали статораЗ ада 1 мм(д, 5 164Учет потерь в обмотке статора осуществляется на основе выраженияЬРн = г 1 бщ (5)где г - активное сопротивление фазыобмотки статора,Сигнал, пропорциональный модулю первой гармоники фаэного тока статора, формируется блоком 5 выделения модуля, на вход которого подается выходной сигнал датчика 2 фаэного тока статора, При этом на выходе усилителя 3 формируется сигнал, пропорциональный электрическим потерям в статоре согласно выражению (5). Блок 7 полупериодного интегрирования осуществляет деление на частоту, следонательно, на выходе этого блока формируется сигнал5856 51015 момента от потерь на гистерезис ЬМ Выходной сигнал блока 11 умножения поступает на первый вход сумматора 12, на второй"вход которого поступает сигнал 134, учитывающий потери на гистереэис, а на третий вход сумматора 12 поступает сигнал с выхода блока 7 полупериодного интегриронания, характеризующий потери в обмотке статора.Таким образом, на выходе сумматора 12 действует сигнал, пропорциональный оценке среднего электромагнитного момента с учетом потерь в стали. Формула изобретения(8) Для учета потерь н стали сигнал, пропорциональный модулю напряжения, с выхода блока 4 выделения модуля поступает на вычитающий вход сумма,тора 13, выходной сигнал которого поступает на вход блока 8 полупериодного интегрирования и делится на частоту в соответствии с выраже- нием- доля выходного сигналаблока 8 полупериодного интегрирования, соответствующая учету потерь от вихревых токов,После умножения на сигнал пропорциональный модулю первой гармоники фазного напряжения статора, в блоке 11 умножения на его выходе получаем соответствующую составляющую сигнала в виде которая характеризует потери н стали от вихревых токов.С выхода источника 14 опорного , напряжения снимается постоянный сигнал )4, соответствующий доле оценки 25 30 35 40 45 50 Устройство для измерения электромагнитного момента асинхронного двигателя, содержащее блок умножения,дна сумматора, фильтр, модулятор,бЛок выделения модуля, датчик фаэного тока, соединенный с первым входоммодулятора, датчик фазного напряжения, соединенный через блок выделения модуля с первым входом блока умножения, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повьппения точности,в него введены источник опорного напряжения, дна блока полупериодногоинтегрирования, квадратор, второйблок выделения модуля, подключенный входом к датчику фаэного тока,а выходом последовательно через квад"ратор и первый блок полупериодногоинтегрирования к первому входу пер"ного сумматора, второй вход которогосоединен с источником опорного напряжения, а третий - с выходом блокаумножения, первый вход которого под-.ключен к первому входу второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом модулятора, а выход -через второй блок полупериодного интегрирования - к второму входу блокаумножения, и компаратор, подключенныйвходом через фильтр к датчику фаэного напряжения, а выходом - к второму входу .модулятора и к управляющимвходам блоков полупериодного интегрирования,164356,ктор С,Лис Пал Коррек агарина, 101 оиз аказ 1346НИИПИ Госу ставитель А.Амаххред Л.Олийнык Тираж 356 Подпи цоетвенного комитета но изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 венно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород