Pierwszenstwo: ,.___ -1 Zgloszenie ogloszono: 30.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 10.02.1975 74189 KI. 42k,1/01 MKP G01I 3/1 CZYTELNIA Urzedu Paiento^no Fclsriel Iz*kkpu«pI; n i- Twórcawynalazku: Tadeusz Kurowski Uprawniony z patentu tymczasowego: Politechnika Wroclawska, Wroclaw (Polska) Urzadzenie do pomiaru elektromagnetycznego i uzytecznego momentu obrotowego silników asynchronicznych Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do pomiaru elektromagnetycznego i uzytecznego momentu obrotowego silników asynchronicznych oraz maszyn przez nie napedzanych.Dotychczas nie sa znane urzadzenia umozliwiajace pomiar elektromagnetycznego i uzytecznego momentu obrotowego silników asynchronicznych. Pomiar elektromagnetycznego momentu obrotowego maszyn pradu przemiennego wykonuje sie za pomoca szeregowego ukladu hallotronów, które instaluje sie w szczelinie badanej maszyny-i mierzy sie sygnal wyjsciowy. Wada tego ukladu jest koniecznosc instalowania hallotronów w szczelinie maszyny oraz koniecznosc korygowania sygnalów poszczególnych hallotronów, co wiaze sie z rozbudowaniem ukladu pomiarowego.Pomiar uzytecznego momentu obrotowego silników w stanach ustalonych wykonuje sie za pomoca elektrycznych maszyn hamulcowych, takich jak hamownice z wahliwymi stojanami lub obciazajace generatory wzorcowane. Ponadto do pomiarów uzytecznego momentu obrotowego uzywane sa czujniki indukcyjne, piezoelektryczne, torsjometry, tensometry itp., które instaluje sie pomiedzy badanym silnikiem a maszyna napedzana i mierzy sie sygnal wyjsciowy.Znane urzadzenia do pomiaru uzytecznego momentu silników umozliwiaja wykonywanie pomiarów jedynie w warunkach laboratoryjnych, z uwagi na koniecznosc prowadzenia pomiarów na stanowiskach hamowniczych.Celem wynalazku jest umozliwienie wykonywania pomiaru elektromagnetycznego i uzytecznego momentu obrotowego silników asynchronicznych za pomoca jednego urzadzenia i w miejscu zainstalowania badanych silników, zas zagadnieniem technicznym wynalazku jest skonstruowanie urzadzenia umozliwiajacego osiagniecie te Zagadnienie to zostalo rozwiazane przez skonstruowanie urzadzenia skladajacego sie z hallotronowego watomierza, którego dodatni zacisk wyjsciowy jest polaczony z dodatnim zaciskiem wyjsciowym ukladu hallo¬ tronowego kwadratom, a ujemny zacisk wyjsciowy ukladu hallotronowego kwadratorajest polaczony z dodatnim zaciskiem wyjsciowym kaskadowego potencjometru, natomiast ujemne zaciski wyjsciowe hallotronowego watomierza i kaskadowego potencjometru sa polaczone z miernikiem wyjsciowym. Uklad hallotronowego kwadratora stanowi znany kwadrator, skladajacy sie z wzbudzajacej cewki ihallotronu oraz potencjometr,2 74189 którego wyjscie jest polaczone równolegle z pradowymi elektrodami hallotronu, a wejscie jest polaczone szeregowo ze wzbudzajaca cewka.Zasadnicza korzyscia techniczna wynikajaca ze stosowania urzadzenia wedlug wynalazku jest mozliwosc pomiaru elektromagnetycznego i uzytecznego momentu obrotowego silników asynchronicznych w miejscu ich zainstalowania. Ponadto urzadzenie charakteryzuje sie duza zywotnoscia i niezawodnoscia dzialania oraz prosta obsluga.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku, który przedstawia schemat blokowy urzadzenia do pomiaru elektromagnetycznego i uzytecznego momentu obrotowego silników asynchro¬ nicznych.Urzadzenie wedlug wynalazku sklada sie z dwusystemowego hallotronowego watomierza I, którego dodatni zacisk wyjsciowy jest polaczony z dodatnim zaciskiem wyjsciowym ukladu II hallotronowego kwadrato- ra, a ujemny zacisk wyjsciowy ukladu II hallotronowego kwadratora jest polaczony z dodatnim zaciskiem wyjsciowym kaskadowego potencjometru III, natomiast ujemne zaciski wyjsciowe hallotronowego watomierza I i kaskadowego potencjometru III sa polaczone z miliwoltomierzem IV. Uklad II hallotronowego kwadratora stanowi wzbudzajaca cewka 1, która polaczona jest z potencjometrem 2 i zjedna pradowa elektroda hallotronu 3, którego druga pradowa elektroda jest polaczona ze stykiem ruchomym potencjometru 2, przy czym napiecio¬ we elektrody hallotronu 3 stanowia wyjscie ukladu II, a pozostale zaciski wzbudzajacej cewki 1 i potencjometru 2 stanowia wejscie ukladu II, do którego podlaczone jest uzwojenie wtórne pradowego transformatora 4. Kaska¬ dowy potencjometr III sklada sie z dwóch regulowanych oporników 5 i stalego opornika 6, którego zaciski stanowia wyjscie kaskadowego potencjometru III. Pradowe zaciski hallotronowego watomierza I sa polaczone z wtórnymi uzwojeniami pradowych transformatorów 7.W celu wykonania pomiaru uzytecznego momentu obrotowego hallotronowy watomieiz I i uklad II hallotronowego kwadratora wlacza sie poprzez pradowe transformatory 4 i 7 do obwodu zasilajacego badany silnik, a kaskadowy potencjometr III zasila sie ze zródla napiecia stalego. Na wyjsciu hallotronowego watomierza I otrzymuje sie napiecie proporcjonalne do mocy pobieranej z sieci, natomiast napiecie na wyjsciu ukladu II hallotronowego kwadratora jest proporcjonalne do kwadratu pradu, a tym samym do obciazeniowych strat mocy w uzwojeniu stojana.Modelowanie strat obciazeniowych dla danego silnika odbywa sie za pomoca doboru rezystancji potencjo¬ metru 2, wlaczonej w obwód hallotronu 3. Straty mocy w zelazie i straty mechaniczne podczas statecznej pracy silnika posiadaja stala wartosc i sa modelowane za pomoca kaskadowego potencjometru III, przez dobór wartosci rezystancji regulowanych oporników 5 i stalego opornika 6. Napiecie na wyjsciu kaskadowego potencjometru III jest dzieki temu proporcjonalne do sumy strat mocy w zelazie i strat mechanicznych. Napiecia wyjsciowe ukladu II hallotronowego kwadratora i kaskadowego potencjometru III sa skierowane zgodnie, a napiecie wyjsciowe hallotronowego watomierza I jest skierowane przeciwnie w stosunku do wymienionych napiec. Dzieki temu na miliwoltomierz IV jest podawane napiecie bedace róznica napiecia wyjsciowego hallotronowego watomierza I i napiec wyjsciowych ukladu II hallotronowego kwadratora i kaskadowego potencjometru III. Napiecie podawa¬ ne na miliwoltomierz IV jest w takim przypadku proporcjonalne do mocy bedacej róznica miedzy moca pobierana przez silnik i suma strat: obciazeniowych, mechanicznych i w zelazie, a tym samym jest proporcjonalne do uzytecznego momentu obrotowego silnika.W celu pomiaru elektromagnetycznego momentu obrotowego silnika, wartosci rezystancji regulowanych . oporników 5 i stalego opornika 6 dobiera sie tak, ze napiecie na wyjsciu kaskadowego potencjometru III jest proporcjonalne tylko do strat mocy w zelazie. W takim przypadku napiecie podawane na miliwoltomierz IV jest proporcjonalne do mocy bedacej róznica miedzy moca pobierana przez silnik i suma strat: obciazeniowych i w zelazie, a tym samym jest proporcjonalne do elektromagnetycznego momentu obrotowego silnika. * Zastosowanie rejestratora zamiast miliwoltomierza IV umozliwia sledzenie zmian momentu podczas pracy silnika, a zastosowanie czlonu regulacyjnego umozliwia przekazanie otrzymywanego sygnalu do ukladu automa¬ tycznej regulacji momentu. Zastosowanie przekladników pradowych umozliwia rozszerzenie zakresu pomiarowe¬ go urzadzenia. PL PL