SU646268A1

SU646268A1 - Induction motor rotor current frequency sensor

Info

Publication number: SU646268A1
Application number: SU772524774A
Authority: SU
Inventors: Лев Борисович Масандилов; Михаил Михайлович Соколов; Олег Сергеевич Хачапуридзе; Виктор Сергеевич Барков; Александр Петрович Богословский; Александр Григорьевич Косачев; Олег Александрович Захаржевский
Original assignee: Московский Ордена Ленина Энергетический Институт
Priority date: 1977-09-23
Filing date: 1977-09-23
Publication date: 1979-02-05

Description

(54) ДАТЧИК ЧАСТОТЫ ТОКА РОТОРА АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ(54) FREQUENCY SENSOR OF ROTOR OF AN ASYNCHRONOUS MOTOR

Изобретение относитс к эпектроизмерени м .This invention relates to the measurement of m.

Известно устройство дл измерени частоты тока ротора асинхронного дви- гател , в котором исследуемое напр жение преобразуетс в пр моугольный сигнал посто нной амплитуды, причем в момент .изменени знака исследуемого напр гкейй соответственно измен етс знак указанного сигнала 1|.A device for measuring the rotor current frequency of an asynchronous motor is known, in which the voltage under test is converted into a rectangular signal of constant amplitude, and at the time of changing the sign of the voltage under study, the sign of said signal 1 | changes.

Недостаток такого устройства - нет возможность его использовани в случае , когда внутри полупериода исследуемого напр жени его знак измен етс более двух раз.The disadvantage of such a device is that it cannot be used in the case when inside the half-cycle of the voltage under investigation its sign changes more than two times.

Наиболее близок к предлагаемому датчик частоты, содержащий трансформатор тока, первична обмотка которого включена в цепь ротора асишсронного двигател , а вторична , параллельно которой включен резистор, через последовательно соединенные второй резистор и нелинейный элемент подключена ко входам дифференцирующего элемента.Closest to the proposed frequency sensor, which contains a current transformer, the primary winding of which is included in the rotor circuit of the asychronic motor, and the secondary one, in parallel with which a resistor is connected, through the second resistor connected in series and the nonlinear element connected to the inputs of the differentiating element.

Этот датчик недостаточно точен,This sensor is not accurate enough

Цепь изобретеАй - повышение точности схемы.The circuit of invention - increase the accuracy of the scheme.

Поставленна цель достигаетс тем, что в датчик частоты, содержащий трансформатор тока, первична обмотка которого включена в цепи ротора асинхронного двигател , а вторична , параллельно которой включен первый резистор , через последовательно соединенные второй резистор и нелинейный элемент подключена ко входам дифференцирующего элемента, дополнительно введены резистор, два стабилитрона, включенные встречно друг другу и параллельно вторичной обмотке трансформатора тока, и дроссельный магнитный усилитель, рабочие обмотки которого играют роль упом нутого нелинейного элемента, а обмотка управлени через дополнительный резистор соединена с шинами управлени .The goal is achieved in that a frequency sensor containing a current transformer, the primary winding of which is included in the rotor circuit of an induction motor, and the secondary one, in parallel with which the first resistor is connected, is connected through the second resistor and the nonlinear element connected to the inputs of the differentiating element in addition , two zener diodes, connected in opposite to each other and parallel to the secondary winding of the current transformer, and a magnetic choke amplifier, the working windings of which playing the role of said non-linear element, and the control winding is connected via a further resistor to the control tires.

Структурна электрическа схема описываемого датчика приведена на зертеже.The structural electrical circuit of the sensor described is shown on a mirror.

Датчик содержит трансформатор тоа 1, включенный в цепь ротора 2 синхронного двигател , резисторы 3, , стабилитроны 5| 6, дроссельный магнитный усилитель 7с рабочими обмотками 8, 9 и обмоткой управлени iO, дополнительный резистор 11, диф ферендируюший элемент 12.The sensor contains a TOA transformer 1, included in the rotor circuit of a synchronous motor, resistors 3, zener diodes 5 | 6, the choke magnetic amplifier 7 with the working windings 8, 9 and the control winding iO, an additional resistor 11, the differential element 12.

Принцип работы датчика заключаетс в следующем.The principle of operation of the sensor is as follows.

При работе асинхронного двигател в какой-либо системе электропривода вторичное напр жение трансформатора тока 1, пропорциональное току ротора 2 двигател , подаетс на поеледова тёлйно сбедйненныё рабочие о бмоткй 8 и 9 магнитного усилител 7 и входную цень дифференци)эуюшёго элемента 12. Под действием такого напр жени в цепи обмоток 8 и 9 протекает переменный ток частоты тока ротора двигател , причем среднее значение этого тока tJp ср. пропорционально току 3 у в обмотке 10 управлени магнитного усилител . Действит ельно, дл дроссельного магнитного усилител сйраведливо booTMomieftHe :When an asynchronous motor is in operation in any electric drive system, the secondary voltage of current transformer 1, proportional to the rotor current of the motor 2, is applied to the remote control unit 8 and 9 of the magnetic amplifier 7 and the input value of the differential element 12. The alternating current of the frequency of the rotor current of the motor flows in the winding circuit 8 and 9, and the average value of this current is tJp cf. proportional to the current 3 y in the winding 10 of the control of the magnetic amplifier. Indeed, for a choke magnetic amplifier, it is booTMomieftHe:

W P-cp bW p-cp b

гдеУУу и WP - чйЬла витков обмотки управлени и рабочих обмоток магнитного усилител . ,-.: . Это соотношение имеет место при изменении в определенных пределах величины и частоты напр жени на вторичной обмотке трансформатора тока 1. Поэтому, если ток в обмотке 10 управлени поддерживаетс неизменным, срёанеё значение тока в цени, рабочих обмоток 8 и 9 также поЬто нно при изменении в определенны.х пределек ведичины и частоты тока ротора двигател . Форма тока, протекающего по цепи обмоток 8 и 9, опредёл етс {5ёйсимрм работы обмотки управлени . При доста- точно большом сопротивлении резистора 11 магнитный усилитель работает в режиме вынужденйрго намагничивани , при котором ток в цепи обмоток 8 и 9 имеет вид разнопол рных трапецеидальных (близких к пр моугольным) импульсов. Наклон переднего и заднего 4 Ьнтов этих импульсов определ етс полной индуктивностью цепи рабЬчйж обмоток мйгнитного усилител , включающей ивдуктиВ ность самих рабочкк обмоток, котора where UUU and WP are the turns of the control winding and the working windings of the magnetic amplifier. , -:. This ratio occurs when a change in a certain range of magnitude and frequency of the voltage on the secondary winding of the current transformer 1. Therefore, if the current in the control winding 10 is kept constant, the current value in the operating windings 8 and 9 is also constant when changing in certain .x limits and frequency of the rotor current of the engine. The shape of the current flowing through the winding circuit 8 and 9 is determined by the {5 ysymmrm operation of the control winding. With a sufficiently large resistance of the resistor 11, the magnetic amplifier operates in a forced magnetizing mode, in which the current in the circuit of the windings 8 and 9 has the form of trapezoidal (near rectangular) pulses with different polarity. The slope of the front and rear 4 bnts of these pulses is determined by the total inductance of the working winding circuit of the magnetic amplifier, including the induction of the working windings themselves, which

В данном случае обусловлена наклоном горизонтального участка петли гистерезиса материала сердечников магнитного усилител в области насыщени . Следовательно , наклон переднего и заднего фронтов указанных импульсов в определенном диапазоне частот и величин тока ротора двигател не зависит ни от частоты , ни от величины ротора.In this case, due to the inclination of the horizontal portion of the hysteresis loop of the material of the cores of the magnetic amplifier in the saturation region. Therefore, the slope of the front and rear edges of these pulses in a certain range of frequencies and magnitudes of the rotor current of the engine does not depend on either the frequency or the magnitude of the rotor.

Амплитуды указанных импульсов также практически не завис т ни от частоты , ни от величины тока ротора двигател дл опредёлеиньгх диапазонов их изменени ..The amplitudes of these pulses also practically do not depend on either the frequency or the magnitude of the rotor current of the motor for certain ranges of their variation.

Из вышеописанного следует, что при неизменном посто нном токе в обмотке управлени по обмоткам 8 и 9 протекает ток, имеющий вид чередующихс положительных и отрицательных трапецеидальных импульсов. Ширина каждого импульса равна половине периода частоты тока ротора, амплитуды импульсов остаютс Чпосто нными при изменении величины и частоты тока ротора двигател в определенных пределах, а наклон переднего и заднего фронтов таких трапецеидальньЬс импульсов остаётс при этом посто нным. Указанные : импульсы поступают во входную цепь дифференцирующего, элемента 12. При ёто,м на его ;вьпсоде по вл ютс другие импульсы, которые характеризуютс следующйЦи показател ми: их амйлитуда посто нна, ширина равна времени фронта вышеописанных импульсов, а период сЯедбванйЯ равен периоду тока ротора двигател .From the above, it follows that with a constant direct current in the control winding, a current flows through the windings 8 and 9 in the form of alternating positive and negative trapezoidal pulses. The width of each pulse is equal to half the period of the rotor current frequency, the amplitudes of the pulses remain constant when the magnitude and frequency of the rotor current of the engine vary within certain limits, and the slope of the front and rear edges of such trapezoidal pulses remains constant. These: the pulses enter the input circuit of the differentiating element 12. At the eto, m on it; other pulses appear, which are characterized by the following indicators: their amplitude is constant, the width is equal to the front time of the pulses described above, and the period is equal to the current period rotor engine

Claims

1. US patent No. 2956227 324-78, 14.02.61.