Устройство для измерения модуля и направляющих косинусов вектора главного потокосцепления в машинах переменного тока

: л 1.я;С3Ленинградский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революци ордена Трудового Красного Знамени горный институт" НАБли ,-им. Г. В. Плеханова(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МОДУЛЯИ НАПРАВЛЯЮЩИХ КОСИНУСОВ ВЕКТОРА ГЛАВНОГОПОТОКОСЦЕПЛЕНИЯ В МАШИНАХ ПЕРЕМЕННОГОТОКА 1Изобретение относится к управлениюэлектроцриводами и может быть использовано в системах векторного управлениямашинами переменного тока для получения сигналов, пропорциональных модулюглавного потокосцепления и направляющихкосинусов системы координат с опорнымвектором главного потокосцепления,Известно устройство для измерениямодуля и направляющих косинусов вектора главного потокосцепления в машинах переменного тока, содержащее измерительные обмотки, интегрирующие усилители, тригонометрический анализатор,операционные усилители, умножители и .связи между ними 13.15Недостатками его являются низкиенадежность и точность,Известно также устройство для измерения модуля и иацраг,"чюпих косинусовгавектора главного потокосцепления в машинах переменного тока, .содержащее двадатчика Холла, вычислитель модуля, выходкоторого соединен .с первой выходной ши 2ной, первый и второй блоки умножения, регулятор, третий и четвертый блоки умножения, выходы которых соединены с первыми входами соответственно первого и второго интегрирующих усилителей, выходы которых подключены к второй и третьей выходным шинам и соединены с жрвыми входами четвертого и третьего блоков умножения соответственно и с первыми входами первого и второго блоков умножения 21.Недостатками известного устройства являются узкий динамический диапазон и низкая точность.Цель изобретения - расширение динамического диапазона и повышение точности эПоставленная цель достигается том, что, в устройство для измерения модуля и направляющих косинусов вектора главного потокосцепления в машинах переменного тока, содержащее два.датчика Холла, вычислитель модуля, выход которого соединен с первой выходной шиной, первый104числитель 14 квадрата модуля, пропорционально-интегральный (ПИ) регулятор15, вычислитель 16 абсолютного значения седьмой блок 17 умножения, операционные усилителя 18 и 19, блоки 20 и21 деления,Устройство работает следующим образом., Вращающееся поле электрической машины наводит в датчиках Холла 1 и 2 ЭДС,имеющие первые гармоники е=Чосоьме 5 =4 51 п Ч", сдвинутые на У/2 рад,амплитуды которых пропорциональны величине магнитного потока машины. Этисигналы, содержащие высшие гармоники,определяющиеся технической реализациеймашины и источника напряжения переменной частоты (например, ветильного пре.образователя частоты), поступают на входы блоков умножения 4 и 5 и вычислителя 3 модуля. Блоки умножения 4 и 5перемножают входные значения 5со 5 Ч с текущими значениями сов У,ЫпЧ частоты и фазы сигналов на выходах интегрирующих усилителей 10 и 11,1;В силу закона частотного регулированиямашины, модуль главного потокосцепленияЧ 0 постоянен). Разность сигналов блоков перемножения51 п Ч с 05 Ч - сО 5 М 510 Чили со 5 Ч 51 пЧ . 51 и Ч - соя Чв зави%Асимости от порядка чередования фаз) через регулятор 6 и апериодический усилитель 7 попадает на входы третьего ичетвертого блоков 8 и 9 умножения. Приетом регулятор 6 обеспечивает оптимальное качество фазирования, а апериодический усилитель 7 участвует в фильтрациивысших гармоник и формировании динамиНа чертеже представлена схема устройства для измерения модуля и направляющих косинусов вектора главного потокосцепления в машинах переменного 0тока,Устройство содержит датчики Холла1 и 2, вычислитель 3 модуля, первый ивторой блоки 4 и 5 умножения, регулятор 6, апериодический усилитель 7, третий; и четвертый блоки 8 и 9, умножения,интегрирующие усилители 10 и 11, пятыйи шестой блоки 12 и 13 умножения, вы второй блоки умножения, регулятор, ср.тий и четвертый блоки умножения, выходы которых соединены с первыми входами соответственно первого и второго интегрирующих усилителей, выходы коорых подключены к второй и третьей выходным шинам и соединены с первыми входами четвертого и третьего блоков умножения соответственно и с первыми входами первого и второго блоков умно О жения, введены первый и второй операционные усилители, апериодический усильтель, вычислитель квадрата модуля, пропорционально-интегральный регулятор, пятый, шестой и седьмой блоки умноже ния и вычислитель абсолютного значения, причем выходы датчиков Холла соедина. ны с входами первого и второго операционных усилителей, выходы которых соединены с,входами вычислителя модуля и 20 с вторыми входами первого и второго блоков умножения, выходы которых соединены с входами регулятора, выходом подключенного через апериодический усили тель к. вторым входам третьего и четвер того блоков умножения, выходы первого и второго интегрирующих усилителей соединены с первыми входами соответственно у.итого и шестого блоков умножения и с входами вычислителя квадрата модуля, 30 выходом соединенного с первым входом пропорционально-интегрального регулято ра, второй вход которого соединен с шиной задания амплитуды, первый вход вычислителя абсолютного значения подключен к вторым входам третьего и четвертого блоков умножения, второй вход - с шиной смещающего напряжения, а выход" с первым входом седьмого блока умножения, второй вход которого соединен с вы ходом пропорционально интегрального- регулятора, а выход подключен к вторым входам пятого и шестого блоков умножения, выходы которых соединены соответственно с вторыми входами первого и второго интегрирующих усилителей Сигнал, поступающий с апериодического усилителя 7 на шину регулирования частоты своей абсолютной величиной определяет коэффициент усиления в контуре, образованном блоком 8 умножения, инте.- грирующим усилителем 10, блоком 9 умножения и интегрирующим усилителем 11, и частоту генерируемых колебаний, а поляр.ность сигнала на шине регулирования частоты определяет последовательность чередования фаз двухфазной системы выходных сигналов. Сигналы с интегрирующих усилителей 10 и 11 поступают на входы вычислителя 14 квадрата модуля, а с его выхода на вход ПИ регулятора 15 настроенного по оптимальному качеству стабилизации для данного уровня амплитудылиал ППП фПатент Проектная,иго 7 9743етзертого блоков умножения, выходы первого и второго интегрирующих усилителей соединены с первыми входами соответственно жтого и шестого блоков умножения и с входами вычислителя квад рата модуля, выходом соединенного с Гзжым входом пропорпиональноинтеграль ф Бого регулятора, второй вход которого соединен с шиной задания амплитуды, первый вход вычислителя абсолютного эна.10 чения подключен к вторым входам третьего и четвертого, блоков умножения, второй входс шиной смещающего напряжения, а выходс первым входом седьмого блока умножеВНИИПИ Заказ 869 10 8ния, второй вход которого соединен с выходом пропорционально-интегрального регулятора, а выход подключен к вторым,входам пятого и шестого блоков умноже-,ния, выходы которых соединены соответственно с вторыми входами первого ивторого интегрирующих усилителей.Источники информапии,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРМ 767034, кл. С 01 Я 33/02, 14.06.761 4.06.76,2. Патент фРУ % 2019283,кл. С, 01 й 33/02, 1976. Тираж 717 Подписно