Устройство для измерения мгновенной частоты вращения ротора гистерезисного электродвигателя

(19) (11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Косковский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции энергетический институт(56) 1. Бобров И.И., Зисман Л.М.Устройство для измерения и осциллографирования угла выбега синхронноггенератора,-"Электричество", 962,У 6,2, Авторское свидетельство СССР 9 97084, кл. Н 02 Р 7/36, 1982.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИГ 11 ОВЕННОЙ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ РОТОРА ГИСТЕРЕЗИСНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, содержащее импульсный датчик положения ротора гистерезисного электродвигателя, последовательно соединенные задающий генератор, согласующий делитель частоты, фаэорасщепитель, усилитель мощности, предназначенный для подключения к гистерезисному электродвигателю, КЯ-триггер, первый вход которого через первый делитель частоты с коэффициентом деления М связан с выходом согласующего делителя частоты, второй вход ко-триггера подключен к выходу датчика положения ротора, а выходйбтриггера - к блоку регистрации изменения мгновенной частоты вращения,3 Ш С 01 Р 3/48; Н 02 Р 7 ТЗ 6 блок взаимного регулирования импульсов датчика положения ротора и синхрониэирующего импульса согласующего делителя частоты, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в блок взаимного регулирования импульсов датчика положения ротора и синхронизирующего импульса согласующего делителя частоты введены формирователь корректирующего импульса, два логических элемента И, два блока переключения, второй делитель частоты с коэффициентом деления М , причем вХоды первого блока переключения соединены с формирователем корректирующего им-пульса и с датчиком положения ротора соответственно, а выход первого блока переключения подключен к первому входу второго логического элемента И, второй вход которого соединен с выходом согласующего делителя частоты, а выход логического элемента И подключен через второй делитель частоты с коэффициентом деления В)ай к первому входу второго блока переключения, второй вход которого соединен с формирователем корректирующего импульса, а выход второго блока переключения - с первым входом первого логического элемента И, второй вход которого соединен с выходом согласующего делителя частоты, а выход первого логического элемента И связан с входом первого делителя час- Ьф тоты с коэффициентом деления МИзобретение относится к электротехнике и может быть использованодля измерения мгновенной частоты вра"щения качаний) ротора синхронногогистерезисного электродвигателя. 5Известно устройство для измеренияи осциллографирования угла качанийсинхронной электрической машины, содержащее датчик положения ротора,тактовый генератор, связанный с напряжением сети, триггер, входы которого соединены с упомянутым датчикамположения и тактовым генераторам, авход подключен к блоку регистрациикачаний Я ,15Однако при использовании этогоустройства для регистрации качанийсинхронных гистерезисных электродвигателей, имеющих произвольный уголсинхронизации положения точки ротора относительно напряжения сети, не"возможно проводить точные измеренияи исследования.Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройстно для измерения мгновеннойчастоты вращения ротора гистерезисного электродвигателя, содержащееимпульсный датчик положения роторагистерезисного электродвигателя, па 30следовательно соединенные задающийгенератор, согласующий делитель частоты, фазорасщепитель, усилитель мощности, предназначенный . для подключения к гистерезисному электродвигателю, 118 -триггер, первый вход которого через первый делитель частоты с коэффициентом деления 1 связанс выходом согласующего делителя частоты, второй вход В 8 -триггера подключен к выходу датчика положения 40ротора, а выход РЯ -триггера - кблоку измерения мгновенной частотывращения, блок взаимного регулирования импульсов датчика положения ро"тора и синхронизирующего импульса 45согласующего делителя частоты, Приэтом блок взаимного регулированияимпульсов датчика положения и синхронизирующего импульса первого делителя частоты содержит селектор 50импульсов, блок формирования сигнала управления, блок добавления иливычитания импульса.Известное устройство решает задачу измерения мгновенной частоты вращения ротора и регистрации превышения ее нестабильности наперед заданного допустимого уровня 12 . Однако оно не позволяет измерятьмгновенную частоту вращения ротора внутри заданного диапазона, а также исследовать динамику ее изменения, что необходимо при изучении причин нозникнонения нестабильности мгновенной частоты вращения и обработке средств демпфирования.Цель изобретения - повышение точности измерения мгновенной частоты вращения ротора во всем диапазоне ее изменения.Поставленная цель достигается тем, что н устройстве для измерения мгновенной частоты вращения ротора гистерезисного электродвигателя, со" держащем импульсный датчик положения ротора гистерезиснаго электродвигателя, последовательно соединенные задающий генератор, согласующий делитель частоты, фаэарасщепитель, усилитель мощности, предназначенный для подключения к гистерезисному электродвигателю, 115 -триггер, первый вход которого через первый делитель частоты с коэффициентом деления 8 связан с выходом согласующего делителя частоты, второй вход 15- триггера подключен к выходу датчика положения ротора, а выход 15 -триггера - к блоку регистрации изменения мгновенной частоты вращения, блок взаимного регулирования импульсов датчика положения ротора и синхрониэирующега импульса согласующего делителя частоты, в последний введены формирователь корректирующего импульса, два логических элемента И, дна блока переключения, второй делитель частоты с коэффициентам деления М , причем входы первого блока переключения соединены с формирователем корректирующего импульса и с датчиком положения ротора соответственно, а выход первого блока переключепия подключен к первому нходу второго логического элемента И, второй вход которого соединен с выходом согласующего делителя частоты, а выход логического элемента И подключен через второй делитель частоты с коэффициентом деления И к первому входу второго блока переключения, второй вход которого соединен с формирователем корректирующего импульса, а выход второго блока переключения " с первым входом первого логического элемента И, второй вход которого соединен с выходом согласу120243 4 1 О 15 30 45 50 55 20 25 35 40 3 1 1 ощего делителя частоты, а выход пер- вого логического элемента И связан с входом первого делителя частоты с коэффициентом деленияНа фиг. показана принципиальная схема устройства для измерения мгновенной частоты вращения ротора гистерезисного электродвигателя;на фиг,2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства, при И=8, и М 4 для различных начальных фазовых положений сигналов с делителя частоты и датчика положения ротораУстройство для регистрации качаний ротора синхронного гистерезисного электродвигателя фиг.) содержит последовательно соединенные задающий генератор 1, согласующий делитель 2 частоты, фазовращатель 3, усилитель 4 мощности, подключенный к синхронному гистерезисному электродвигателю 5, на валу которого установлен импульсный датчик 6 положения его ротора. Устройство содержит первый делитель 7 частоты с коэффициентом, деления Ц и Я 5 -триггер 8, первый вход которого через первый делитель 7 частоты связан с выходом согласующего делителя 2 частоты. Второй вход 95 - триггера 8 подключен к выходу датчика 6 положения ротора гистерезисного электродвигателя, а выход 15 -триггера - к блоку 9 регистрации изменения мгновенной частоты вращения.Для обеспечения постоянного взаимного начального фазового положения сигналов датчика 6 положения ротора и первого делителя 7 частоты с коэффициентом деления Й в устройство введен блок 10 взаимного регулирования импульсов датчика 6 положения и синхронизирующего импульса согласующего делителя 2 частоты. В последний введены формирователь 1 корректирующего импульса, к выходу которого подключен первый блок 12 переключения, второй вход которого соединен с выходом датчика 6 положения. К выходу первого блока 12 переключения подключен первый вход второго логического элемента И 13, второй вход которого соединен с выходом согласующего делителя 2 частоты, К выходу второго логического элемента И 13 подключен вход второго дели" теля 4 частоты с коэффициентом деления И, выход которого подключен к первому входу второго блока 15 пере- ключения, второй вход которого соединен с выходом формирователя 1 корректирующего импульса. Выход второго блока 15 переключения соединен с вторым входом первого логического элемента И 16, первый вход которого соединен с выходом согласующего делителя 2 частоты.Устройство работает следующим образом.На вход первого делителя 7 частоты с коэффициентом деления 1 поступает через первый логический элемент И 16 сигнал А с согласующего делителя 2 частоты (фиг.2), с выхода пер" вого делителя 7 частоты с коэффициентом деления Ц - сигнал Б, часто" та которого 1 8 подается на первый вход 5 -триггера 8, на второй вход которого подается сигнал В с датчика положения ротора, частота которого равна11 = 1,После подачи корректирующего импульса Г,блоки переключения 2 и 15 выдают сигнал логического "0" на логические элементы И 16 и 3 и тем самым закрывают делители 7 и 14 частоты. После прихода первого во времени за корректирующим импульсом сигнала В с датчика 6 положения ротора блок 2 переключения выдает сигнал логической и через второй логический элемент И 13 открывает второй делитель 4 частоты с коэффициентом деления И . Через И импульсов делитель 14 частоты выдает сигнал на изменение состояния второго блока 15 переключения, выходной сигнал которого через первый логический элемент И 16 открывает первый делитель 7 частоты с коэффи" циентом деления Й . Через И импульсов первый делитель 7 частоты выдает сигнал на триггер 8, устанавливая его по выходу в положение логической "1", и задавая тем самым нФ чальную точку отсчета. Следующий затем сигнал с датчика 6 положения возвращает триггер 8 в нулевое состояние. По изменению скважности сигнала Е на выходе триггера 8 судят об изменении мгновенной частоты вращения ротора.Работоспособность устройства обес. печивается при соотношении коэффициентов деления делителей 7 и 14 частоты. При этом автоматически выстав 1120243ляется Фиксированное фаэовое положение между сигналами В датчика положения б ротора и сигналами Б опорной системы координат, что позволя" ет повысить точность измерения за % счет исключения необходимости вве" дения поправок при произвольном фазовом положении ротора относительно синхронной системы координат,1 ОКроме того, при соотношении коэффициентов деления делителей 7 и 14 частоты М 2 И обеспечивается максимальный диапазон измерения углового положения ротора от таО дор 1180 ц,где иаа - частата ераее 1 2 иния двигателя.Таким образом, устройство позволяет повысить точность измерения мгновенной частоты вращения ротора как с целью исследования ее нестабильности, так и с целью организации управления в электроприводах с замкнутой обратной связью.1120243 Составитель А.Головченор Р.Цицика Техред М,Тепер Лугов ррек аказ 7732/3 822ар С одпнсн 113 4 лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проек 2 Тирак ВНИИПИ Госудпо делам 035, Москва ственного комитета Собретений и открытий