SU1732280A1

SU1732280A1 - Способ бесконтактного определени частоты вращени коллекторных электродвигателей

Info

Publication number: SU1732280A1
Application number: SU884616316A
Authority: SU
Inventors: Леонид Иванович Гречихин; Виктор Брисович Тимошевич
Original assignee: Белорусский Политехнический Институт
Priority date: 1988-12-07
Filing date: 1988-12-07
Publication date: 1992-05-07

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл определени скорости вращени коллекторных электродвигателей посто нного и переменного тока. Цель изобретени - повышение точности за счет увеличени соотношени сигнал - шум информативного сигнала. Электромагнитные радиоволны, излучаемые работающим электродвигателем 1, индицируют ЭДС на входе радиодатчика 2. С выхода радиодатчика 2 сигнал поступает в анализатор 3 спектра дл определени спектрального состава электромагнитного излучени . С аналогового выхода анализатора 3 спектра сигнал подаетс на входы самопишущего потенциометра 4 и аналого-цифрового преобразовател вычислительного устройства 5. Определение скорости вращени коллекторных электродвигателей производ т путем анализа спектров радиоизлучени . Если первый пик слабо про вл етс на фоне низкочастотных радиопомех , дл определени скорости вращени используют два наиболее сильно выраженных резонансных пика. Измерив частоты этих пиков и вычислив разность между ними, дел т полученную величину на разность пор дков и таким образом определ ют частоту, соответствующую скорости вращени электродвигател . 5 ил. С 4 СО ю ю 00

Description

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл определени скорости вращени коллекторных электродвигателей посто нного и переменного тока.

Целью изобретени вл етс повышение точности за счет увеличени соотношени сигнал - шум информативного сигнала.

На фиг.1 представлена схема устройства дл реализации способа; на фиг.2-5 - временные диаграммы, по сн ющие его работу.

Цифрой 1 на фиг.1 обозначен исследуемый электродвигатель. Устройство дл реализации способа содержит радиодатчнк 2, анализатор 3 спектра, потенциометр 4 самопишущий, вычисли17322804

и аналого-цифрового преобразовател

вычислительного устройства 5. Самопишущий потенциометр 4 осуществл ет за пись спектрограмм с целью дальнейшей обработки. Вычислительное устройство производит экспресс-анализ полученных спектров радиоизлучени по заданным программам и выдает информацию на йн10 дикатор 6 дл отображени полученных результатов.

Определени скорости вращени коллекторных электродвигателей производ т путем анализа спектров радиоиз15 лучени (фиг.2 и 4).

С целью обеспечени наивысшей производительности скорость вращени наход т путем измерени частоты первого

резонансного пика 8 спектра радиоизтелыюе устройство с аналого-цифровым 20 лучени (фиг.2). Его частота соответ- преобразователем 5. на входе и индика- ствует скорости вращени электродвигател , котора определ етс по формуле: СО 60f, где СО скорость вращени , об/мин, f - частота резонансного пика первого пор дка, Гц. Если первый пик слабо про вл етс на фоне низкочастотных радиопомех, дл опре- / делени скорости вращени используют два наиболее сильно выраженных резо- 30

тор 6.

На фиг.2 обозначена через 7 спектральна характеристика U tf(f) радиоизлучени электродвигател , где 25 U - наводимое напр жение, a f - частота , пик первого пор дка 8, пик 4-го пор дка 9, пик 7-го пор дка 10, пики веро тной электромагнитной наводки с частотой сети 11.

На фиг.З обозначена через 12 спектральна характеристика тока через электродвигатель I IfKf), где I - переменна составл юща тока, f - частота , пик первого пор дка 13, пик 4-го пор дка 14, пик 7-го пор дка 15.

На фиг.4 обозначена через 16 спектральна характеристика амплитудных модул ций радиоизлучени на частоте 150 кГц, пик первого пор дка 17, пик 4-го пор дка 18, пик 7-го пор дка 19.

На фиг.5 обозначена через 20 зависимость частоты f первого резонансного пика от скорости вращени электродвигател 10.

Способ реализуетс следующим образом .

40

нансных пика, например пик 4-го пор дка 9 и пик 7-го пор дка 10. Измерив частоты этих пиков и вычислив разность между ними, дел т полученную величину на разность пор дков (7-4)

35 и таким образом определ ют частоту, соответствующую скорости вращени электродвигател . Если необходимо увеличить точность измерени скорости вращени , например в 5 раз, выбирают рко выраженный резонансный- пик k-ro порйдка, например, k 7). Измерив частоту резонансного пика 7-го пор дка и разделив ее на семь, получают частоту, соответствующую скорости вращени электродвигател . Точность определени скорости вращени повышена в семь раз, что удовлетвор ет поставленным услови м.

45

Электромагнитные волны, излучаемые работающим электродвигателем 1, индуцируют ЭДС на входе радйодатчика 2, Сигнал усиливаетс и подвергаетс предварительной обработке. .С выхода радиодатчика 2 сигнал поступает на анализатор 3 спектра дл определени спектрального состава электромагнит- ного излучени . С аналогового выхода анализатора 3 спектра сигнал подаетс на входы самопишущего потенциометра 4

322804

и аналого-цифрового преобразовател

лучени (фиг.2). Его частота соответ- ствует скорости вращени электродвигател , котора определ етс по формуле: СО 60f, где СО скорость вращени , об/мин, f - частота резонансного пика первого пор дка, Гц. Если первый пик слабо про вл етс на фоне низкочастотных радиопомех, дл опре- / делени скорости вращени используют два наиболее сильно выраженных резо- 0

5

0

5 и таким образом определ ют частоту, соответствующую скорости вращени электродвигател . Если необходимо увеличить точность измерени скорости вращени , например в 5 раз, выбирают рко выраженный резонансный- пик k-ro порйдка, например, k 7). Измерив частоту резонансного пика 7-го пор дка и разделив ее на семь, получают частоту, соответствующую скорости вращени электродвигател . Точность определени скорости вращени повышена в семь раз, что удовлетвор ет поставленным услови м.

Дл сравнени на фиг.З приведена

0 спектрограмма 12 переменной составл ющей тока через электродвигатель с соответствующими резонансными пиками первого 13, четвертого 14 и седьмого 15 пор дков. Видно соответствие час5 тот и амплитуд резонансных пиков аналогичным параметрам на спектре радиоизлучени .

Дл проведени дистанционных измерений скорости вращени электродвига5

тел использование низкочастотного радиоизлучени затруднено, а часто и невозмо7 но. Это св зано с быстрым затуханием радиосигнала при увеличении рассто ни до излучающего объекта. В этом случае целесообразно регистрировать высокочастотный радиосигнал, который медленнее затухает с увеличением рассто ни . Кроме того, на рассто нии пор дка нескольких длин волн высокочастотных колебаний происходит формирование электромагнитной долны, уменьшение амплитуды которой при уве- пичении рассто ни до объекта происходит еще медленнее. Высокочастотные, колебани промодулированы низкими частотами искрообразовани на коллекторе электродвигател . Продетектиро- зав высокочастотный сигнал и рассмот- эев спектральный состав его амплитудных модул ций, фиксируют его идентич- юсть со спектром низкочастотных ра- деошумов. Определив скорости враще- 1и производ т путем анализа, спектра 1мплитудных модул ций по первому либо

n-тому резонансному пику, а также по разности частот ме ду n-ным и k-м резонансными пиками согласно вышеизложенной методике.

Claims

Формула изобретени

Способ бесконтактного определени частоты вращени коллекторных электродвигателей , заключающийс в регистрации радиоизлучени , по параметрам которого определ ют скорость вращени , отличающийс тем, что, с целью повышени точности за счет увеличени соотношени сигнал - шум, в информативном сигнале регистрируют частоты Јц и Јц+« резонансных пиков радиоизлучени , где Н 0,1,2 - номер гармоники; k - натуральное число , не равное нулю, а частоту вращени f электродвигател определ ют из соотношени

f

f Н - f H4K.

и.,тй

Т #

V ,ы

1,5

- дэ8

°б

о

го fdofsu200

Фм/г 2

ЪОО з0$00

«о

/,/

/сио

i

S.OOO

Риг.5

20

W0U

ЈЫ&

1-t-r-tёаоо

со.