Устройство для измерения магнитногопотока электродвигателя переменного toka

.072.9(088.8) ткрцтн ата опубликования описания 09.06.81 72) Автор изобретения пн(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕН 1 Я МАГНИТНОГО ПОТОКА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКАателя перемен В указанных измерения ма ля имеется о вие товерн ом поток те питающего янного тока) 1. 1тора гд а качество п частоты враще равляемого эл это сказывает ельно скажа реверсивных с присоединением заявки Изобретение относится к электротех нике и может быть использовано в системах регулирования частотно-управляемыми электроприводами.Известно устройство для измерения магнитного потока электродвигателей переменного тока, основанные накосвенном измерении потока машины по напряжению и току статора Г 11 или с помощью специальных измерительных обмоток, заложенных в пазы статора дви-,ного тока (,21.устройствах косвенного итного потока двигатещий недостаток - отсутст 15 й информации о магниташине при нулевой частоапряжения (режим посточто существенно влияет оцессов регулирования ия ротора частотно-упктропривода, особенно я в быстродействующих ектроприводах. В указанных устройствах используются операционные усилители, поэтому интегратор из-за всегда имеющегося напряжения смещения идет в насьпцение. Реально такое устройство выдает постоянный сигнал, равный напряжениюРнасьйцения операционного усилителя. Для исключения этого 1 твления интегратор может быть охвачен дополнительной обратной связью с пропорционально- интегральным звеном.В таких устройствах в установившемся режиме поток ф (Р) = О. Этим устраняется эффект насыщения интегратора, однако поток равен нулю, в то время как в реальной машине он существует и равенЧ =ье 1- ток ста индуктивность контура намаг ничивания машины. того, при наличии дополниобратной связи в интегратореся фазочастотные характерис836749 тики устройства и не обеспечивается 1 точное определение пространственного положения вектора потока, что необходимо при построении векторно-матричных систем регулирования.5Известно также устройство для из" мерения магнитного потока электродвигателя переменного тока, которое содержит датчики тока и напряжения, интегратор, дифференцирующее звено и сумматор ГЗ, В нем, кроме охвата интегратора обратной связью, преду - смотрены регуляторы нулевого потока, которые подключаются при достижении частоты питающего напряжения нулевого 15 значения и удерживают выходной, сигнал ,схемы измерения потока, равным нулю, что устраняет дрейф интеграторов, но одновременно исключает информацию о реальном потоке электродвигателя.При20 использовании дополнительной измерительной обмотки для измерения магнитного. потока электродвигателя очевидно, что в режиме постоянного тока в ней ЭДС от основного напряжения не наво 25 дится, в то время как поток в электрической машине существует.Целью изобретения являются расширение диапазона измерения магнитного потока электродвигателя переменного30 тока до нулевой частоты питающего напряжения включительно, а также увеличение точности определения пространственного положения вектора магнитного потока электродвигателя.Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее датчики тока и напряжения, первый интегратор, фдифференцирующее звено и сумматор, снабжено вторым интегратором и ограничителями выходных напряжений интег раторов, каждое из которых подключено параллельно соответствующему интегратору, вход первого интегратора соединен с выходом датчика напряжения,вход второго интегратора соединен с 45выходом датчика тока и выходом дифференцирующего звена, вход. которого соединен с выходом датчика тока,.подключенным к выходу сумматора, авыходы интеграторов подключены к вхо ду сумматора.На чертеже изображена схема устройства для измерения потока электродвигателя.Устройство подключено к выходу 55преобразователя 1 частоты, питающегоасинхронный электродвигатель 2, содержит датчики напряжения 3 и тока 4,4включенные в статорные цепи электродвигателя, дифференцирующее звено 5, интеграторы 6 и 7 с ограничителями 8 и 9 напряжения и сумматор 10.Устройство работает следующим образом.Выражение для потока можно записать в вцде где О в .напряжение статора;К - активное сопротивление статора;Т - постоянная интегрирования;- индуктивность рассеяния статора;Ч - потокосцепление намагничивающего контура статора.Согласно этому выражению собрана схема устройства измерения потока двигателя, где на операционном усилителе собран интегратор 6, реализующий зависимость ;1 О дй.Т. 1В дифференцирующем звене 5 осуществляется операция дифференцированияд.на интеграторе 7, выполненном на операционном усилителе, реализуется операция суммирования и интегрирования согласно зависимости -"Й -ЪЙт 1 1 в (1 + 1- . дй и наконец в сумматоре 10 реализуется операция суммирования. С помощью ограничителей 8 и 9 величина выходного напряжения интеграторов 6 и 7 выставляется одинаковой как для положительной, так и для от-. рицательной полярности.В режиме постоянного тока оба интегратора идут в насыщение и величина выходного напряжения определяется уставкой ограничения. Так как уставки ограничения одинаковые, а полярность напряжений разная, поскольку на входы поступают сигналы противоположной полярности, то эти напряжения взаимно компенсируют друг друга в сумматоре 10, и выходное напряжение сумматора 10 будет пропорционально измеряемому магнитному потоку, определяемому в соответствии с выражением4 Ь= в.Для подавления высокочастотных гармоник, присутствующих в токе статора электродвигателей при питании от пре836749 орразователя частоты, дифференцирующее звено 5, выполненное на усилите-ле, должно иметь фильтр.для исключения погрешности для основной составляющей тока. Дифференциальный усилитель можно не ставить, а дифференцирование выполнять установкой в цепь датчика тока дросселя. Однако при современном уровне электроники установка дифференцирующего усилителя является 10 технологичной и экономичной, позволяет легко производить подстройку на различные параметры двигателей,Таким образом, введение дополнительных блоков интегратора и ограни чителя, а также выполнение указанных связей позволили получить информацию о потоке во всем диапазоне изменения скорости, что обеспечивает повышениеокачества регулирования ассинхронных 2 р двигателей,.а именно обеспечение задающего момента на низких скоростях вращения. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент ФРГ В 1806769,гу кл. Н 07 Р 7/58, 1972,2. Патент США У 4023083,кл. 318-227, 1977. 3. Заявка ФРГ У 2635965 кл. Н 02 Р 1/00 1978.Формула изобретения Устройство для измерения магнитного потока электродвигателя переменного тока, содержащее датчики тока инапряжения, первый интегратор, диф"ференцирующее звено и сумматор, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с це"лью расширения диапазона измерениямагнитного потока и повышения точное"ти определения пространственного положения вектора магнитного потока,оно снабжено вторым интегратором идвумя ограничителями выходного напряжения, каждый из которых, подключенпараллельно соответствующему интегра".тору, вход второго интегратора подключенк выходу датчика тока и выходудифференцирующего звена, входом соединенного с выходом датчика тока,подключенного к выходу сумматора,вход которого соединен с выходами интеграторов, а вход первого интегратора соединен с выходом датчика напряжения.Тираж 730сударственного комитета СССРам изобретений и открытийва, Ж, Раушская наб., д. 4/5лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектн каз 3203/43 ВНИИПИ Го по дел 113035 Моск