Устройство для косвенного контроля неравномерности воздушного зазора асинхронного двигателя

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 51)4 С О 1 К 3 3 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ М,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт и Институт электродинамики АН УССР(56) Авторское свидетельство СССР У 1065792, кл. С 01 К 31/34, 1984.Авторское свидетельство СССР В 1064249, кл. С 01 К 31/34, 1982.Справочник по интегральным микросхемам, /Под ред, Б,В. Тарабрина. М.: Энергия, 1980, с. 816, рис. 5.250,Справочник по электроиэмерительным приборам. /Под ред. К.К. Илюнина. - М.: Энергоатомиздат, 1983, с. 76.Андреев В.П. и др. Полупроводковые запоминающие устройства.Радио и связь, 1981, с. 344, рис. 4,3.Вайда Ф Чакань А. МикроЭВМ. М.: Энергия, 1980, рис. 3-41.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОСВЕННОГО КОНТРОЛЯ НЕРАВНОМЕРНОСТИ ВОЗДУШНОГО ЗАЗОРА АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ(57) Изобретение относится к областиэлектротехники, преимущественно кустройствам контроля параметров электрических машин, и может быть использовано для контроля неравномерностивоздушного зазора синхронного двигателя. Цель изобретения - сокращениетрудозатрат и времени контроля, Устройство для косвенного контроля неравномерности воздушного зазора содержит блок 1 коммутации, подключенный на измерительный вход 2 блока 3измерения (БИ) индуктивного сопротивления обмотки контролируемого двигателя 4, блок вычислений, блок 5возведения в квадрат измеренной величины, вход которого соединен синформационным выходом 6 БИ 3, а выход связан с информационным входом7 накапливающего сумматора (НС) 8.Выход последнего соединен с входомфункционального преобразователя 9,выход которого подключен к входу 10блока 11 индикации. В триггере 121 пуска (ТП) прямой выход 13 подкпючен к входу 14 управления сумматора 8. ТП 12 разрешает прохождение импульсов с первого выхода 15 генератора (Г) 16 через логическую схему И 17 на вход пуска 18 БИ 3, Выход 19 управления БИ 3 соединен с входом формирователя 20 импульсов, выход которого подключен на вход 21 управления НС 8 и счетный вход 22 счетчика (С) 23. Вход 24 управления НС 8 связан с 275337вторым выходом 25 Г 16, Выход С 23связан с входом дешифратора 26, выход27 которого подключен к входу схемы И 17 и блоку 11 индикации, а второй выход 28 - к входам блока 1 коммутации. Инверсный выход 29 ТП 12связан с входом сброса 30 С 23, Прииспользовании устройства сокращаетсявремя контрольных измерений, снижаются погрешность контроля и его трудоемкость. 5 ил.Изобретение относится к электротехнике, преимущественно к устройствам контроля параметров электрических машин, и может быть использовано для контроля неравномерности воздушного зазора асинхронного двигателя.Цель изобретения - сокращение трудозатрат и уменьшение времени контроля.На фиг.1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг,2 - принципиальная электрическая схема блока коммутации", на фиг.3 - принципиальная электрическая схема триггера пуска логической схемы И, формирователя импульсов, счетчика и дешифратора, на фиг,4 - временная диаграмма работы дешифратора; на фиг.5 - зависимость диагностического параметра от эксцентриситета для двигателя А 0-51-2.Устройство для косвенного контроля неравномерности воздушного зазора асинхронного двигателя (фиг.1) содержит блок 1 коммутации, подключенный на измерительный вход 2 блока 3 измерения индуктивного сопротивления обмотки контролируемого двигателя 4, блок вычислений, блок 5 возведения в квадрат измеренной величины, вход которого соединен с информационным выходом 6 блока 3 измерений, а выход связан с информационным входом 7 накапливающего сумматора 8, выход последнего соединен с входом функционального преобразователя 9, выход последнего подключен к входу 10 блока 11 индикаЦии. В триггере 12 пуска прямой выход 13 подключен к входу 14 управления сумматора 8,Триггер 12 пуска разрешает прохождениеимпульсов с первого выхода 15 генератора 16 через логическую схему И 17 5 на вход 18 пуска блока 3 измерений,выход 19 управления последнего соединен с входом формирователя 20 им"пульсов, выход которого подключенна вход 21 управления накапливающегосумматора 8 и счетный вход 22 счетчика 23. Вход 24 управления накапливающего сумматора 8 связан с вторымвыходом 25 генератора 16. Выходсчетчика 23 связан с входом дешифратора 26, выход 27 которого подключенк входу логической схемы И 17 и блоку 11 индикации, а второй выход 28 -к входам блока 1 коммутации, Приэтом инверсный выход 29 триггера 12пуска связан с входом 30 сброса счетчика 23. Блоки 12, 17, 20, 23, 26 и16 входят в состав программного блока управления.Указанные элементы устройстваконтроля неравномерности воздушногозазора выполняют следующим образом.Блок 1 коммутации (фиг,2) например, включает три электромагнитных реле 31-33, подключающих своимизамыкающими контактами соответствующие обмотки контролируемого двигателя 4 к измерительному входу 2 блока3 измерений, Реле 31-33 управляютсялогическими элементами.з 5 Блок 3 измерения - автоматическийцифровой измерительный мост Е 7-8для измерения индуктивности фазстаторной обмотки имеет следующие параметры; 16-разрядный двоично-деся з 1275 тичный выходной код, вход 18 пуска управляется импульсом положительной полярности длительностью не менее 10 мкс. Выходы преобразователя имеют уровни, принятые для 155-й серии 5 микросхемы. Погрешность измерения не превышает 0,17 й,1 ед.счета, Время преобразования не превышает 1 с.Блок 5 возведения в квадрат выполнен на постоянном запоминающем устройстве объемом 16384 16-разрядных слоев, в котором записана таблица квадратов чисел. При этом содержимое выбранной ячейки представляет собой квадрат числа, равного адресу. 15 Функциональный преобразователь 9 выполнен на постоянном запоминающем устройстве объемом 16384 16-разрядных слов, Входная шина данных - вход 10 подключается на выход функциональ ного преобразователя 9, а вход модуляции яркости - на первый выход 27 дешифратора 26.Триггера 12 пуска, логическая схема И 17, формирователь 20 импуль сов, счетчик 23 и дешифратор 26 выполнены, например, в соответствии с фиг.З. При этом формирователь 20 импульсов содержит два последовательно включенных одновибратора 34 и 35, ЭО выполненных на микросхемах ДДЗ и ДД 4. Вход первого одновибратора 34 связан с выходом 19 блока 3 измерения, а выход подключен на инверсный вход второго одновибратора 35, выход последнего соединен со счетным входом 22 счетчика 23, выполненного на микросхеме ДД 5, и входом 21 управления накапливающего сумматора 8. Такое включение обеспечивает сра батывание первого одновибратора 34 при переходе напряжения на его входе из высокого уровня в низкий.Дешифратор 26 выполнен на микросхемах ДЦ 6 и ДД 7 и формирует выход ные сигналы Си А, Си В, Си С и Си 0 в зависимости от входных сигналов Си 1 и Си 2, поступающих с выходов счетчика 23, в соответствии с временной диаграммой (фиг.4). 50 Генератор 16 включает мультивибратор на 1 кГц, выполненный на микросхемах ДД 1 и ДЦ 2 (фиг.З), и делитель частоты 1/1000, выполненный на 55 микросхемах ДДЗ-ДД 5. Выход мультивибратора связан с входом делителя и входом 24 для обнуления сумматора 8. Выход пелителя соединен с хдлм логической схем И 17.Устройство ра бота ет елсдук 1 щ 1 и образом.В исходном положении тумб;1 ер 36 находится в положении 37, при этом вход К триггера 12 пуска закорочен на массу и триггер 12 пуска находится в нулевом состоянии, характеризуемом высоким уровнем напряжения на инверсном выходе 29, подключенном к входу 30 сброса счетчика 23, вызывая сброс в исходное состояние. Прямой выход 13 триггера 12 пуска находится в низком уровне напряжения и подключен на вход 14 управления сумматора 8, при этом на вход 24 управления последнего поступают импульсы частотой 1 кГц с второго выхода 25 генератора 16, вызывая установку сумматора 8 в исходное состояние, При переключении тумблера 36 в верхнее по схеме положение 38 на прямом выходе 13 триггера 12 пуска устанавливается высокий уровень напряжения,что разрешает прохождение импульсов с выхода 15 генератора 16 через схему И 17 на вход 18 запуска преобразования блока 3 измерения и переводит сумматор 8 в режим суммирования.При этом счетчик 23 находится в исходном нулевом состоянии и, следовательно, блок 1 коммутаций, вторые входы которого соединены с выходами 28 дешифратора 26, подключает на измерительные входы 2 блока измерений фазу А контролируемого двигателяПо истечении времени преобразо - вания на прямом выходе 13 триггера 12 пуска уровень напряжения переходит из высокого в низкий, что свидетельствует об установлении на информационных выходах цифрового кода измеренного значения. Последний поступает на адресный вход блока 5 возведения в квадрат, на выходе которого устанавливается код квадрата измерецного значения индуктнвности, и на информационные входы 7 накапливающего сумматора 8. Вход 21 управления последнего подключен к выходу формирователя 20 импульсов осуществляющего выработку импульса по перепаду напряжения на выходе конца преобразования блока 3 измерения из высокого уровня низкий длительностью, например, 200 :с, достаточной для нь 1- полнения опера 1 ии суммирования, Имьсительно оси расточки статора;а, Ь и с - коэффициенты,д - значение диагностического параметра приравномерном зазоре,На выходе функционального преобразователя 9 устанавливается предварительно записанное значение сте 10 пени неравномерности воздушного зазора, вычисленное по соотношению (2) .При этом на выходе Си П дешифратора 26 (фиг.4) появляется низкийуровень напряжения, который эапреща 15 ет прохождение импульсов с выхода 15генератора 16 через схему И 17 навход 18 запуска блока 3 измерений,одновременно разрешая запись информации в регистр блока 11 индикации20 и ее индикацию. 75337 25 30 0 -Ь +Ь+Ь д ь сгде Ь, Ь э и Ь - измеренные значения индуктивностей фаэ А, В и Ссоответственно.Сигнал с выхода сумматора 8 поступает на адресные входы Функционального преобразователя 9, выполненного на постоянном эапоминающем 45 устройстве и реализующем зависимость 1степени неравномерности воздушного зазора от диагностического параметра й Г.1Указанная зависимость для двигателя АО-2 (фиг.5) с достаточнойточностью может быть аппроксимирована выражением где 5 12 пульс задержан на время срабатывания блока 5 вычисления квадратов.Одновременно выработанный формирователем 20 импульсов импульс поступает на вход 22 счетчика 23 и вызывает его переключение в следующее состояние, что поиводит к переходу на выходах 27 дешифратора 26 сигнала Си А в низкий уровень, а сигнала Си В в высокий уровень напряжения и соответственно отключению реле 31 блока 1 коммутаций и срабатыванию реле 32 (фиг.2), которое своим контактом под" ключает на измерительный вход 2 блока 3 измерения фазу В вместо Фазы А.По приходу второго импульса за- пуска работа схемы повторяется, счетчик 23 увеличивает свое состояние на единицу, накапливающий сумматор 8 хранит сумму квадратов двух измерений. На выходах дешифратора 26 сигнал Си В (фиг,4) перейдет в низкий уровень и сигнал Си С в высокий уро" вень напряжения, что приведет к отключению реле 32 и включению реле 33 блока 1 коммутации, При этом контакт реле 32 размыкается, а контакт реле 33 замыкается и подключает на измерительный вход блока измерений фазу С.После прихода третьего импульса запуска блока 3 измерения и окон". чания преобразования сумматор 8 хранит сумму Д=с 1+ас+ЬР +сР, (2) Е - эксцентриситет оси расточки ротора отноНа этом цикл измерения заканчивается.Для подготовки устройства к работе необходимо перевести тумблер 36 в положение 37, что вызовет сброс триггера 12 пуска счетчика 23 и сумматора 8 и переход схемы в исходное состояние.Устройство контроля неравномерности воздушного зазора асинхронного двигателя по сравнению с известным обладает следующими техническими преимуществами: время проведения контрольных измерений уменьшается с 1 ч/двиг до 0,2 ч/двиг, снижается погрешность контроля в два раза,трудоемкость уменьшается на порядок. формула изобретения Устройство для косвенного контроля неравномерности воздушного зазора асинхронного двигателя, содержащее блок коммутации фазных обмоток проверяемого двигателя, программный блок управления, накапливающий сумматор, блок измерения, блок возведения в квадрат измеренной величины, блок индикации, при этом выход блока коммутации соединен с измерительным входом блока измерения,информационный выход которого соединен с блоком возведения в квадрат, выход последнего подключен к информационному входу накапливающего сумматора, связанного с входом блока индикации,причем входы управления бло 1275337ка коммутации и накапливающего сумматора соединены с выходами программного блока управления, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюсокращения трудозатрат и уменьшениявремени контроля, устройство снабжено функциональным преобразователемсигнала, пропорционального суммеквадратов измеренных индуктивностейфаз, в сигнал, пропорциональный неравномерности зазора, включенным между накапливающим сумматором и блоком индикации, а программный блокуправления выполнен в виде триггерапуска, логической схемы И, формирователя импульсов, счетчика, дешифратораи генератора, блок измерения выполнен в виде блока измерения индуктивности с входом пуска и выходомуправления, блок индикации снабжендополнительным входом, причем прямойвыход триггера пуска соединен с одним из входов управления накапливающего сумматора и входом логическойсхемы И, к другим входам которойподключены первый выход генератора ипервый выход дешифратора, а выходлогической схемы И подключен к входу пуска блока измерений, выход управления которого соединен с формирователем импульсов, выход последне го соединен с другим входом управления накапливающего сумматора исчетным входом счетчика, вход сбросакоторого подключен к инверсному выходу триггера пуска, при этом выход 5 счетчика соединен с входом дешифратора, первый выход которого подключен к дополнительному входу блокаиндикации, а второй выход - к входууправления блока коммутации, причем 20 второй выход генератора соединен суправляющим входом накапливающегосумматора.1275337 Си 1 Си 2 СиА Ри иг. Составител Техред Н.Гл оворректор О. Луговая Редактор И аз 6556 28 Подпи рственного комитета зобретений и открыти Ж, Раушская наб. оеССР оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород,Проектная,4 Тираж ВНИИПИ Госуда по делам и 035, Москва, В, Никущенко