Устройство для регистрации параметров машин

,4 а 07 сз ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ПЬСТВУ СВИ Н АВТОРСН редствами пред- в электг 1 узкой ение точжит да ыпрямЙГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Ивановский энергетический институт им. В. И. Ленина(56) Авторское свидетельство СССР1005115, кл. 6 07 С 3/1 О, 1981.Авторское свидетельство СССР 1239737, кл. ( 07 С 3/О, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ПАРАМЕТРОВ МАШИН(57) Изобретение относится к с контрольно-измерительной техники назначено для контроля параметро рических машин с переменной на Целью изобретения является повыш ности устройства. Устройство содертчики 1, выходы которых через ви,80129 О 386 тели 2 подключены соответственно к входам фильтров 3 низкой частоты и первым входам амплитудных детекторов 4. Выходы амплитудных детекторов 4 соединены с входами селектора 5 максимального напряжения, первый выход которого подключен к входам пороговых элементов 6 первой группы, выходы которых соединены с входами первого дешифратора 7. Выходы первого дешифратора 7 подключены к первым входам второго дешифратора 8, выходы которого соединены с соответствующими входами первого олока счетчиков 9. Выходы фильтров 3 низкой частоты подключены к первым входам ключей 1 О, выходы которых объединены и подключены к входам пороговых элементов 12 второй группы, выходы которых сое- с дипены с вторыми входами второго дешифратора 8. Вход дифференциатора 13 объеди- фу нен с входом пороговых элементов 12 вто- ЪЮУ рой группы, вы ход дифферен ци а тора 13 ( через компаратор 14 подключен к входу1290386 первого формирователя 16 импульсов, третьему входу второго дешифратора 8 и входу первого элемента 15 задержкиВыход первого элемента 15 задержки соединен с вторыми входами амплитудных детекторов 4 и четвертым входом второго дешифратора 8 Вторые выходы селектора максимального напряжения 5 через группу вторых элементов 11 задержки подключен к вторым входам ключей 10. Выход последнего порогового элемента 6 первой группы пороговых элИзобретение относится к средствам контрольно-измерительной техники и предназначено для контроля параметров электрических машин с переменной нагрузкой.Цель изобретения - повышениточности устройства.На чертеже приведена функциональная схема устройства.Устройство содержит датчики 1, выи )1- мители 2, фильтры 3 низкой часто 1 ы, амплитудные детекторы 4, селектор 5 макси 10 мального напряжения, пороговые элем;1- ты 6 первой группы, первый 7 и второй 8 дешифраторы, первый блок счетчиков 9, кл очи 10, элемент 11 задержки, пороговьн. зл- менты 12 второй группы, дифференциатор 13, компаратор 14, группу вторых элеми п)в 15 задержки, первый формирователь 16 импульсов, генератор 17 импульсов, второй формирователь 18 импульсов, счетчик 19, третий дешифратор 20 и второй блок счетчиков 1. Первый 7, второй 8 и третий 20 л з шифраторь 1 выполнены соответственно на элементах И- - НЕ 22122 т; 231,23, и 24 124.Устройство работает следующим образом.Гри пуске машины контролируемые параметры воспринимаются датчиками 1 и после25 двухполупериодного выпрямления выпрямителями 2 поступают на входы амплитудных детекторов 4 и фильтров 3 низкой чалоты. Двухполупериодное выпрямление необходимо для приведения сигналов от латчи.ков к одной полярности вследствие того, что, например, максимальные амплитуды виб. рации стержней обмотки в одной 11,10 скос ти могут иметь разное направление (зна ки). Амплитудные детекторь 4 производят запоминание и хранение максимального 1 за первый полупериод) сигнала с выхода соот ветствующих выпрямителей 2. Сигналы с вы ходов амплитудных детекторов 4 иостуиа)от на вход селектора 5 максимального наиря женил, на первом выходе которого, иодкл:о чепцом к входам пороговых элементов 6 6 соединен 1 ерез второй формирователь . 8 импульсов с первым входом таймера 17, второй вход которо-о объединен с первыми вхолами третьего дешифратора 20 и подключен к выходу первого формирователя 16 импульсов. Выход таймера 17 подключен к входу счетчика 19, выходы которого соединены с вторыми входами третьео лешфратора 20, выходы которого подключены к соответству 01 ц 1-:м входам второо блока счетчиков 21. 1 ил. первой группы, появляется сигнал, равный максимльному из всех сравниваемых сигналов. Таким образом, на вьходе селектора 5 максималыого пап;)яжения появляется максимальное мгновенное значение -го сигнала. ксторое будет максимальной апериодисской амплитудой, например, вибрации 1-го стержн обмо-ки. Происходит срабатывание гсх пороговых элементов 6, уставка которых меньНе величины сигнала с выхода селектора 5 максимальноо наиряжния. При этом происходит срабатывание только одного элелнта И НЕ 1221 первого лешифратора 7, оответствую 1 цего сработавшсму пороговому )Яменту 6 с наиб 1)л 1 иЙ уставкой, которыЙ Н 1)ласт блокируюгций си нал на другие элементы И - НЕ (22 л 1 - 1:),1 еи 11 фратора 7, Амлит)дна я диск 1)етизяпи я максимальной аиериолической ами.итулы;1 рхолного параметра с помощьк) цро 1 овых элементов 6пос.1 слуюие лсН 1 ф 1 ировя:ие осто 1 ниЙ их выходов с иомогцьк) лсшифратора 7 приводит к появлению на ) ом выхоле дешифряпгора 7 сиг:ала, хяряктриз) ю)цего наличи 11-сй яиериоди иской ам 1.)гулы парамтра. На уиравляк:шивхоль ключей 10 с залржкой 1.;. - ус 1 авко 1 ио времени , руины вторых злех ентов ,5 залержки, с вторых выходов слектора 5,яксимального : я и ряженияола ется си г:1 ял р аз решения (в виде, 1 яиример., положительно;о напряжения на одном из вхолов, напряжение на Остал ь 1 ьх Отрицательное) д.5 Открыти 51 того из ключей)кс)торый и)лктк):и через соогвет(; вук)1 цие выпрямите,ь 2 и фильтр 3 и)кой чясготы к выходу соответствук)и)егО дат 1 ика с наиболы 1 им сигналом, зафиксированным и л за 1:ерв.1 Й иолу- ириол. Открытие ключей 1 О с задержкой 1,. необходимо потому, что амплитуды вибрации, например, стержней трхфазной обмотки статора элек гролвигатсля, вызываемые злктродинамическими силами от переход 1 ых усковых -,оков, будут слвинхты симмтричО НО фазе н 2)т,3120. Поэтому51015 время появления максимума апериодичсской вибрации стержней разных фазовых групп, в зависимости от момента включения электродвигателя в сеть, будет сдвинуто НО Отношению друг к другу на Т/6, т. с. Па 10/6 т 1,67 мс (при периоде вибрационного процесса Т=10 мс, частота 100 Гц) . Однако появление максимумов апериодической вибрации стержней будет в течение первого полупериода, поэтому, принимая = - 5 мс (Т/2), можно тем самым исключить возможность ложного отпирания того из ключей 10, который управляется по выходу селектора 5 наличием первого (но не всегда наиболь 1 нсго) фазного максимума. Выдержка времени (;. позволяет обеспечить правильную коммутацию ключей, так как за полпериола амплитудные детекторы фиксируют максимумы вибрации стержней различных фаз, вследствие чего напряжения на группе выхолов селектора 5 Оулут такими, что один из ключей 10 открывается и полклк 1 част выход фильтра 3 низкой частоты (соответствую 1 ций номеру, датчика, воспринявшего максимальную апериодическую амплитуду параметра) к входам пороговых э,1 сментов 12 и входу дифферснциатора 13. Фильтры 3 низкой частоты выполняются с частотой среза,1"=-0,10,6 Ец, что позволяет сгладить аперилическую огибаю 1 цую, измеряю;цуюся с 1 ястотой от 2 ло 5 Ец, переходнОГО процесса, налОжснну 10 на кспоненциально затуха 1 опий апериоличсский виорационный процесс и вызванную зату.,ю 1 цими апсриоличсскими токами в роторе. Амплитуда апериодической (медленной 2 - 5 Гц) огибающей, наложенной на апсрноличсский затухаю 1 ций переходный процесс, составляет в среднем 20- 301) От амплиту, ы а периодического процесса. Фильтры 3;1 изкой частоты позволя 1 от сгладить переходную огибающую 2 - 5 Гц и выделить экспоненциальную огибающую затухающего апериоличсского переходного процесса, например, виоряции стержней Обмотки. Таким образом, при пуске машины (электродвигателя) апериодический пусковой ток статора есть только в одной из фяз, следовательно, максимальной апериолической вибрации подвержены только стержни данной фазовой группы обмотки. Вибрация стержней других фазовых групп не имеет апериодического характера с максимальной амплитудой в первый полупериод, а представляет собой установившийся периодический процесс. При пуске машины после выделения селектором 5 максимальной апериодической амплитуды от одного из лятчиков 1 открывается (как указано) олин из ключей 10, подключая к дифференциа гору 13 выход одного из фильтров 3 низкой частоты, подкл 1 оченный к соответствукнцему датчику 1. На вход дифференциатора 13 подается от дагчика, воспринявшего максимальную амплитуду апериодической вибрации, с учетом 25 30 35 40 45 50 55 ЗЗЛЕРЖКИ ПОДКЛЮСНИ 51 На (.ь СИГНЯЛ СЛСлующего вила 1)= - (а - а 5)дахр( ), (1)1.ле аа - соответственно максимальнаяапериодическая и установившаяся амплитуды переходной вибрации стержней обмотки;т - постоянная времени затуханияапериолической вибрации (переменная для разны пусков, т. е.т=.И:," ),М - динамический момент агрегатадвигатель-механизм) .Итак, на входе дифференциатора 13 будетэкспоненциально затухакнций сигнал Г),который приблизительно через (3- 4)т принимает значение а, неизменное до концапуска. На выходе лифференциатора 13 появляется сигнал Г(Ь, равный производнойот Г(1): Г = - (а, - а ) - - ПАЯЯ - =),Е(2) При изменении Г) от а, до а производная Г 1 на выходе Лифференциатора 13 отрицательная, а через (3 4) т на выходе лифференциатора 13 появляется нуль, что свидетельствует о затухании апсриодического переходного процесса изменения параметра и установлении до конца пуска неизменной амплитуды. Появление нулевого сигнала на выходе лифферсициаторя 13 приводит к срабатыванию компаратора 14, опрслслякнцсго прохождение входной величины через нуль (сравнение с нулем), и появлению на его выходе положительного сигнала, который одновременно стробирует работу второго дс 1 пифратора 8 (по третьему входу) и запускает элемент 11 зале)жки. Пороговые элементы 12 второй группы, подключенные одним из ключей, производят амплитудную дискретизацию сигнала 11). После отслеживания процесса изменения параметра Г) и фиксации момента затухания апсриодичсской составляющей Г)=О лифференциатором 13 и появления сигнала управления с компаратора 14 происходит срабатывание одного элемента И - НЕ (231),Ц ) второго дешифратора 8, соответствующего сработавшему пороговому элементу 61) первой группы, а также сработавшему пороговому элементу 1215 второ й группы, который выделил максимальный 11:-й уровень установившегося после затухания апериодического процесса значения а . Срабатывание одного элемента (231(1, 11) дешифратора 8 приводит к подаче с его выхода блокирующего сигнала на другие элементы И - НЕ (23 (1),Ф) -- (1(:,11:) дешифратора 8. Количество срабатываний дешифратора 8 фиксируется соответствующими счетчиками первого блока счетчиков 9. Таким образом, после определения момента окончания затухания апериолической составляющей на первые и вто 1)1" БХОДЬ )Т1)ОГО,Г 3 "(1)Г,",0,13101 Н 2,. Ы ОТ С)2(Т 1 Н Кл НО" О Ч, 1Влсх(ГИГО 3 н(1ГЙ к 3-,0001; 1;1К 0 О,)Н3С Т 3 Б 5 0 РИ,ГБГ И (1) К 1И ) Г л ) 11Г,ГК)Г ГК:)И 023 ННЬ( НО ИЛКЛИТ С Г(, )" 3(" С .Г.НО Т 2 КГ 13 ГИНГ НГГР (51 КЗИБН 335 33 БИСНК НБ)ЬГ 3 1, 33 КГС ;ОЛИНА ИВ д(т.КО 3 11 Н ВГО;НЫХ СЧ(11 КИХ НГБ ) 0,ОКН . (.фИКС);Г, И К;) НЧС("333) И( К)С И;.,",001 0 Я 1 1 1 . 1 И Т, ; Г2 К С) 1 53 1 11Ы 5, 5)1 (1 ; : , К1 Г Г , (НН Ч(Н, .3 В Н Г 15 КО 0 )ХС 3;3),;303. Т15 15:КИНЬ В( 1)Г;Пх СК.)В 1 ГЙЙХОЛ К, )Г; НВ1 Ы .,)1 Н,ТО,.НЬ 33 ГГГК ОЧ гН )3 3,111,И( В.,О, 1ТОПИВ Н) 13(". ( ( ИГ; 3,1; ","Н)0,Г1290386 Составитель И. РыбаковРедактор Э. Слиган Техред И. Верес Корректор А. ТяскоЗаказ 7907/50 Тираж 490 ПодписноеВ 11 ИИПИ 1 ос 1 дарственного кочитета СССР по делам изобретений и открытий3035, Москва. Ж - 35, Ра 1 инская наб., д. 45Производственно-полиграфическое пРедппиятие, г. Ужгород, 1 л. Проектная, 4 щие вторые элементы задержки подключены к первым входам ключей, выходы датчиков соединены с входами соответствующих выпрямителей, выходы которых подключены к первым входам соответствующих амплитудных детекторов и фильтров низкой частоты, выходы которых соединены с вторыми входами соответствующих ключей, выходы которых подключены через дифференциатор к входу компаратора, выход которого соединен с третьим входом второго 10 дешифратора, первым формирователем импульсов и первым элементом задержки, выход которого подключен к вторым входам амплитудных детекторов и четвертому входу второго дешифратора, выход последнего порогового элемента первой группы пороговых элементов соединен через второй формирователь импульсов с первым входом генератора импульсов, второй вход которого объединен с первыми входами третьего дешифратора и подключен к выходу первого формирователя импульсов, выход генератора импульсов подключен к входу счетчика, выходы которого соединены с вторыми входами третьего дещифратора, выходы которого подключены к соответствующим входам второго блока счетчиков.