Способ измерения скольжения многофазного асинхронного электродвигателя и устройство для его реализации

/46, УДАРОТВЕНИЫЙ КОМИТЕТ ССОРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЦТИй(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СКОЛЪЖЕНИЯ МНОГОФАЗНОГО АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТ ".Я И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЮ:.ЦЯ.(57) 1. Способ измерения скольжения многофазного асинхронного электродвигателя, включающий измерения напряжения и тока статора и вычисление значения скольжения, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повьпления точности измерения во всем диа-. пазоне изменения скольжения, частоты й амплитуды напряжения питания двигателя, дополнительно измеряют ток синхронного холостого хода, а скольжение определяют путем вычисления угла между вектором, равным разности векторов тока синхронного холостого хода и разного напряжения, и вектором, равным разности векторов тока статора и фазного напряжения.2. Устройство для измерения скольжения многоФазного асинхронного двигателя, содержацее датчики напряжения и" тока статора, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения во всем диапазоне изменения скольжения, частоты и амплитуды напряжений питания двигателя, в устройство введены датчик тока синхронного холостого хода, первый блок вычисления разности между векторами тока синхронного холостого хода и разного напряжения, второй блок вычисления разности между векторами тока статора и разного напряжения, блок вычисления абсолютного скольжения и блок вычисления относительного скольжения, причем вход блока вычисления относительного скольжения .подключен к выходублока вычисления абсолютного скольжения, первый вход которого подключен к выходу первого блока вычисле- ния разности между векторами тока :,синхронного холостого хода и разного напряжения, а второй вход подключен к выходу второго блока вычисления разности между векторами тока статора и разного напряжения,о первый вход которого подключен к выходу датчика тока статора, а второй - к выходу датчика фазного напряжения, причем второй вход первого блока вычисления разности между векторами тока синхронного холостого хода и разного напряжения подключен к выходу датчика фазного напряжения, а первый вход подключен к выходу датчика тока синхронного холостого хода, вход которого подключен к разному напряжению дви- гателяэ11373Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для получения инФормации о величине скольжения управляемого асинхронного электродвигателя.Известен способ измеренияскольжения асинхронного двигателя, согласно которому измеряют пульсации электромагнитного поля статора и 1 О анализируют полученный сигнал на полосовых частотных Фильтрах, а устройство для реализации указанного способа содержит датчик пульсаций магнитного поля и ряд частотных 15 Фильтров 13.Недостатком известных способа и устройства, его реализующего, является низкая точность измерения скольжения при питании двигателя от ис- . точника с несинусоидальной Формой выходного напряжения.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ, реализованный устройством, в котором информацию о скольжении асинхронного электродвигателя получают с датчиков напряжения и тока статора и далее на вычислительном блоке получают30 значение скольжения. Устройство, реализующее указанный способ, содержит датчики напряжения и тока статора, подключенные к входам преобразователя, блок деления, один из вхо 35 дов которого подключен к выходу датчика тока, блок вычитания, входы которого подключены к выходу, датчика тока и выходу преобразователя, а выход - квторому входу блока деле 40 ния, при этом преобразователь выполнен в виде двух квадраторов, выходы которых подключены к сумматору, а выход сумматора соединен с выходом блока извлечения квадратного корня 2.45Недостатком известных способа и устройства, его реализующего, является низкая точность при отключении частоты питания от номинального значения.Целью изобретения является повышение точности измерения во всемдиапазоне измерения скольжения, частоты и амплитуды напряжения питания электродвигателя,Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения скольжения многоЬазного асинхронного электродвигателя измеряют напряжение и ток статора, и ток синхронного холостого хода, определяют скольжение путем вычисления угла между вектором, равным разности векторов тока синхронного холостого хода и Фазного напряжения, и вектором, равным разности векторов тока статора и Фазного напряжения.Устройство, реализующее предложенный способ, содержит датчики напряжения и тока статора, дополнительный датчик тока синхронного холостого хода, первый блок вычисления разности между векторами тока синхронного холостого хода и Фазного напряжения, второй блок вычисления разности между векторами тока статора и Фазного напряжения, блок вычисления абсолютного скольжения и блок вычисления относительного скольжения, причем вход блока вычисления относительного скольжения подключен к выходу блока вычисления абсолютного скольжения, первый вход которого подключен к выходу первого блока вычисления разности между векторами тока синхронного холостого хода и Фазного напряжения, а второй вход подключен к выходу второго блока вычисления разности между векторами тока статора и фазного напряжения, первый вход которого подключен к выходу датчика тока статора, а второй - к выходу датчика Фазного напряжения, причем второй вход первого блока вычисления разности между векторами тока синхронного холостого хода и разного напряжения подключен к выходу датчика напряжения, а первый вход подключен к выходу датчика тока синхронного холостбго хода, вход которого подключен к Фазному напряжению двигателя.На Фиг. 1 приведена круговая диаграмма асинхронного двигателя АД), поясняющая предлагаемый способ; на фиг. 2 - блок-схема устройства, реализующего способ; на фиг. 3 - схема датчика тока синхронного холостого хода.Предложенный способ характеризу-, ется следующей последовательностью операций, Определяют вектор А 1 Аиг. 1) как разность между векторами тока синхронного холостого хода 1и Фазного напряжения 0 Одновременно определяют вектор В как разность между векторами тока статора 1 и Фазного напряжения О137389 25 з 1 Затеи вычисляют угол с между векторами А и В. Этот угол однозначно определяет скольжение при его изменении от О до 1. Кроме того, угол с является однозначно связанным с углом Д - абсолютным значением скольжения АД. При необходимости измерения относительного скольжения 5 значение его можно получить по формуле 5 щ к ры /ы, (1) где К= с/- коэффициент пропорциональности между с(,иЮ - круговая частотанапряжения питания АдУстройство фиг. 2) для измерения скольжения АД 1 содержит датчик 2 тока синхронного холостого хода, датчик 3 фазного напряжения, датчик 4 тока статора, блок 5 вычисления разности векторов тока синхронного холостого хода и фазного напряжения, блок 6 вычисления разности векторов тока статора и фазного напряжения, блок 7 вычисления абсолютного скольжения и блок 8 вычисления относительного скольжения.Устройство работает следующим образом.Сигналы, пропорциональные векторам тока синхронного холостого хода 1 и Фазного напряжения Ооспоступают с датчиков тока синхронного холостого хода 2 и фазного напряжения 3 на входы блока 5, где вычисляется вектор А,. равный разности векторов 1 и О , Сигналы, пропоро 5циональные векторам тока статора и фазного напряжения 0поступают на входы блока 6, где вычисляетсявектор В, равный разности векторов1 и О . С выходов блоков 5 и 6 сигналы, пропорциональные векторам Аи В, поступают на входы блока 7,где вычисляется угол между этими векторами. Сигнал на выходе блока 7пропорционален абсолютному скольжениюво всех режимах работы АД. Для 0 вычисления относительного скольжения 3 сигнал с выхода блока 7 подается на вход блока 8.Датчик 2 тока асинхронного холостого хода выполнен по схеме (фиг.3), 15 параметры которой определяются поформулам 1. = (Х, + Х) оз; ( 21(ь 1 20где Х - индуктивное сопротивлениеконтура намагничивания АД;Х - индуктивное сопротивлениерассеяния статорной обмотки АД;- активное сопротивлениестаторной обмотки АД.Сигнал, снимаемый с резисторапропорционален току синхронного 0 холостого хода АД.В блоке 7 вычисления абсолютногоскольжения р определяется угол омежду векторами А и В и результатумножается на коэффициент пропорциональности К . Блок 8 вычисленияотносительного скольжения 5 реализует действие по формуле 1).Устройство, реализующее предложенный способ, позволяет определять 40 величину скольжения в широком диапазоне частот и напряжений питанияасинхронного двигателя.1137389 КорректорЕСирохма 8 Подписнвенного комитета СССетений и открытий5, Раушская наб акаэ 1051/32 . Тираж 8 ВНИИПИ Государс по делам.изоб 113035., Москва, Жу Де Филиал ППП "Патент", г. Уж л. Проектная Составитель Ю.Мручкдактор Н.Швыдкая Техред М.Надь