Устройство для измерения частоты скольжения асинхронного двигателя

О П И С"А. НИ Е ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистических Республик,7 319458/18 1) М. Кл 00 присоединением3) Приоритет заяв Гасудврственнн 1 й комет Совета Мнннстрав ССС по делам нзооретеннй н открытей(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ СКОДЪЖЕНИЯ. АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ язанройство не обйствием, так 5, Поэтому такоастоты скольжения асинх о двединицы ли геО руемых приводах с рнепригодно,Цель изобретениядействия измерения ронног или до ателя, сос рц, в часто авляюшеитно-регулискольжения ляторами быстро- лов ышениастоты скоель тем, чтастоты ско жения,в устройДостигается эта5 ство для измерения ия аоилИзобретение относится к электротехникеможет быть использовано для контроля асинхронного двигателя и управления режимомего работы,Известно устройство цля определениячастоты скольжения асинхронного двигателясодержащее катушку инцуктивности, размещенную непосредственно у статора, К ка -тушке подключены лавинно-пролетные диодывыходы которых связаны с индикатором,фиксирующим скольжение 11,Однако устройство обладает низким быстродействием,Наиболее близок к предлагаемому устройство 2 Д, содержащее блок формирования рззностных импульсов, блоки суммирования иформирования импульсов ключи с управляющим логическим блоком, преобразователь"частота-напряжение", Сигналы синхроннойскорости Ю о и фактической скоростиЖподаются на соответствующие блоки суммирования напряжения и формирования импульсов, На выходе каждого из блоков получается ряд импульсов, частота которых вцвоепревышает исходные частоты зацания на вхо ривицкий и И, И, Эпштейн 2це, Удвоение частоты позволяет избежать ошибок при измерении частоты скольжения, свных с перекрытием импульсов Ы 3 с и Ю, Этидва ряда импульсов подаются через управляемые ключи на соответствуюшие входы блокаформировании разности импульсов, Импульсыразности, определяющие частоту скольжения,с вь 1 хода блока формирования поступают навход преобразователя фчастота-напряжение",Аналоговое напряжениеО, снимаемое с выхода преобразователя, несет информацию о частоте скольжения,Однако рассмотренное устлацает достаточным быстроцекак частота скольжения измеряется с частотой повторения Вс - Юустройство цля измерения чхронного двигателя, содержащее блок заданиянепрерывного положительного напряжения, последовательно соединенные логический блок,преобразователь "частота-напряжение, переключатель и блок формирования разностных Ьимпульсов, состоящий из источника напряжения отрицательной полярности, четырех последовательно соединенных ключей и резисторов и операционного усилителя, причем остальные выходы логического блока подключены 10ко входам ключей блока формирования рвзиостиых импульсов и ко входам переключате,ля, в блок формирования рв чостных импульсов введены два интегратора с диодами,подключенными параллельно каждому из них, ц. причем вход первого интегратора через первый ключ и резистор соединен с выходомблока задания непрерывного положительногонапряжения, а через второй ключ и резистор -с выходом источника отрицательного напряже-,0ния, вход ;второго интегратора через третийключ и резистор подключен к выходу блоказадания непрерывного положительного напряжения и через четвертый ключ и резистор -к выходу источника отрицательного напряжения, а выходы обоих интеграторов соединены со входом операционного усилителя,На чертеже изображена функциональнаясхема устройства,Входящий в состав устройства блок формирования разностных импульсов 1 содержитоперационные усилители 2 - 4, причем усилители 2, 3, звшунтироввнные соответственно конденсаторами 5, 6, представляют собойинтеграторы, Диоды 7 и 8 подключены ка- ртодамн ко входам операционных усилителей2 и 3 и .ерез соответствующие управляемыеключи 9 и 10 подсоединены ко входу блока11 задания непрерывного положительногонапряжения О, пропорционального фвктической скорости, а через управляемые ключи12, 13 соответственно - к источнику 14напряжения отрицательной полярности,Выходы усилителей 2, 3 соответственно через конденсаторы 15, 16 подключены ко входу операционного усилителя 4, шунтированного резистором 17, Выход усилителя 4 через ключ 18 связан со входом преобразователя 19 частота-напряжение", содер- кр жащего операционный усилитель 20, в одну цепь обратной связи которого включен конаенсатор 21, а в другую - соединенные последовательно ключ 22 и резистор 23, К пепи управления ключей 9 10, 12, 13, 18, 9 22 присоединен управляющий логический блок 24, коммутирующий ключи, Блок 24 содержит триггер 25 со счетным входом, причем последний связан с блоком задания импульсов синхронной скорости Юс, Пря мой н противоположный выходы триггера 25включены в управляющие пепи соответственно ключей 12 и 13 и подсоединены, такжек первым входам элементов И 26 и 27соответственно. Вторые входы элементовИ 26, 27 непосредственно связаны с блоком задания импульсов синхронной скоростиЙс, а их выходы - с прямыми входамисоответственно триггеров 28, 29, Противоположные входы триггеров подключены к блоку задания импульсов фактической скоростиЮ (нв чертеже не показан), Выходы тригге-ров 29 и 28 подключены к цепям управлениясоответственно ключами 9 и 10, Входы блока 24 подключены ко 1 входам блока селекции 30, выход которого присоединен к цепямуправления ключами 18, 22.О- напряжение фактической скорости,Работает устройство измерения частотыскольжения следующим образом,В момент времени, соответствующий исходному состоянию, на прямом выходе триггера 25 появляется сигнал ф 1 ", напротивоположном-сигнал 0", При этом ключ12 замкнут, а ключ 13 .разомкнут, Навыходах триггеров 28, 29 присутствуютсигналы "0, Ключи 9 и 10 разомкнуты,Входной сигнал усилителем 2 не интегрируется, так как выход последнего черездиод 7 замкнут на его вход.В моментна триггер 25 подаетсяимпульс синхронной скорости Ы 2 , Приэтом на прямом его выходе возникает сигнал 0", на . противоположном- сигнал "1,Ключ 12 размыкается, а ключ 13 замыкается, На выходе элемента И 27 появляезся сигнал "1", который формирует на прямомвыходе триггера 29 сигнал ".1, замыкающий ключ 9, через который нв усилитель 2подается непрерывное положительное напряжение, пропорциональное напряжению фактической скорости 0 . Напряжение О О интегрируется усилителем 2 и через конденсатор 15 .подвется на усилитель 4, Усилитель 3 шунтироввн диодом 8, поэтому напряжение источника 14 им не интегрируется,В момент т прихода импульса сигна 3ча фактической скорости на прямом выходетриггера 29 появляется сигнал "0", который размыкает ключ 9, На выходе усилителя 2 напряжение принимает фиксированноезначение, а ток усилителя 4 становитсяравным нулю,В момент 1+ на триггер 25 подается импульс сигнала синхронной скорости (й с При этом нв прямом выходе этого триггера возникает сигнал "1", на противоположном- сигнал О, и ключ 12 замыкаетсяНавыходе элемента П 26 возникает сигнал 1Это приводит к тому, что на прямом выходетриггера 28 также появляется сигнал "1",который замыкает ключ 10, На выходе усилителя 2 напряжение уменьшается от фиксированного в момент Т, з значения до нуля,Одновременно на усилитель 3 через замкнутый ключ 10 подается непрерывное положительное напряжение фактической скоростиО, которое им интегрируется, Интегри рованное значение сигнала снимается с выхоца усилителя 3 и через конденсатор 16поцается на усилитель 4, В момент Ф 4через конденсатор 16 на усилитель 4 протекает ток, равный по величине и обратный по 15знаку тку через конденсатор 15 в момент, причем его длительность равна интервалу времени- 1 (время интеЪ 2грирования усилителя 2),В моментна противоположные входы 0триггеров 28, 29 подается импульс сигналафактической скорости ф, При этом напрямом выхоце триггера 28 возникает сигнал "0" который размыкает ключ 10 и прекрашает интегрирование сигнала на выходеусилителя 3 и, следовательно, прохождениетока на усилитель 4 через конденсатор 16прекращается, В результате средний ток нана вхоце усилителя 4 пропорционален разности зафиксированных уровней напряжения усилителя 3 в момент Йи усилителя 2 вмомент Т , Далее устройство работаетаналогично, Среднее значение тока на входе усилителя 4 за время межцу двумя сигналами можно найти из выраженияКФ Т -ТсСР. й ТЮЮ --- КхКа - (щ -(й) 40 гдеСО - непрерывное напряжение фактической скорости;3 - сопротивление цепи;К- коэффициент пропорциональности; 457 щ, - период импульсов частоты фактичесц кой скорости;кой скорости;Т - период импульсов частоты синхронно сной скорости, 50Иэ формулы видно, что средний ток за время Т пропорционален раэностной частоте,Выходной сигнал усилителя 4 подается на усилитель 20 преобразователя 19 "частота- у напряжение, причем этот усилитель является фильтром благодаря наличию конденсатора 21 в цепи обратной связи, Постоянная времени фильтра определяется частотой входного сигнала И, Ключи 18, 22 нормально 60 замкнуты, Работа устройства предполагает поочередное получение импульсов (В и а,но поскольку частоты (йс и (и различны,бывают такие периоды ( например при ЯусЮ),Лрг которых два импульса частоты следуютходряд. При фиксации двух импульсов частотой О)о блок 24 размыкает цепи управления ключей 18, 22, При этом на входусилителя 20 не поступает ложная информацияс конценсатора 2 1, Конденсатор не разряжается благодаря отключению ключа 22,После того как вновь начинают поступатьпоочередно импульсы, частот СВ и (Ю, блок24 замыкает ключи 18, 22,Устройство позволяет измерять разностную частоту Ю С, - ОО с частотойЮ , которая на норядок выше частоты(Ю - Ючто обусловливает эначительное повышение быстродействия, При этом надостоверность результатов измерения невлияет такая последовательность импульсов, когца импульсы а) следуют подряд,Формула изобретенияУстройство для измерения частоты скольжения асинхронного двигателя, содержащееблок задания непрерывного положительногонапряжения, последовательно соединенныелогический блок, преобразователь "частотанапряжение", переключатель и блок формирования разностных импульсов, состоящий иэисточника напряжения отрицательной полярности, четырех последовательно соединенныхключей и резисторов и операционного усилителя, причем остальные выходы логического блока подключены ко входам ключей блтка формирования разностных импульсов и ковходам переключателя, о т л и ч а юш е е с я тем, что, с целью повышениябыстродействия, в блок формрирования раэностных импульсов введены два интеграторас диодами, подключенными параллельно каждому из них, причем вход первого интегратора через первый ключи резистор соединенс выходом блока задания непрерывного положительного напряжения, а через второйключ и резистор - с выходом источника отрицательного напряжения, вход второго ин-тегратора через третий ключ и резисторподключен к выходу блока задания непрерывного. положительного напряжения и через четвертый ключ и резистор - к выходу источникаотрицательного напряжения, а выходы интеграторов соединены со входом операционногоусилителя,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;1, Патент США Ио 3378744,кл, 318-167, 1968,2, Патент США Ио 3544870,кл, 318-227, 1970,606139 о опии Составитель Л. В 1. атов Тсхрса А, Богдан Корректор еН, Ковал доктор Б. одписн та инис и открытий Раушская набд. 1 лтент", г, Ужгород, ул, Проектная,илиад 1 П Злило,411/34 Тираж 1112 1111 ИИГИ Государственного л ио долом из