SU907440A1 - Устройство дл измерени частоты вращени электрических машин - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к измерению скорости электрических машин и может быть исполЕэЗовано в различн.1х блоках измерени  частоты вращени  электроагрегатов , например, в системах диагностировани  и.автоконтрол .

.Известны устройства дл  измерени  частоты вращени  электрических машин, включающие датчик пульсации фильтра и шдикатор Cl .

Недостатком этих устройств  вл етс  узкий диапазон измерени .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому ЯЕш етсй устройство, содержащее датчик пульсаций , полосовой резонансный фильтр с регулируе(иой частотой резонанса, блок формировани  управл ющего напр жени , пропорционального частоте вращени  машины и частотомер 21 . .

Недостатком известного устройства  вл етс  невозможность измерени  частоты вращени  щирокого класса

электр гческих мащин, например, асинхронных электродвигателей.

Цель изобретени  повыщение точности измерени  в щироком диапазоне изменени  частоты вращени  асинхронных электродвигателей.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство введен режекторный фильтр, включенный между датчиком пульсаш1Й и полосовым фильтром, а блок формировани  управл ющего напр жени  выполнен в виде двух усилителей-ограничителей и фазочувствительного выпр мител , причем вход первого усилител ограничител  подключен к источнику питани  электрггческой мащины, вход второго усилител -ограничител  подключен к датчику пульсаш и, выходы усилителей ограничителей подключены к входам фазочувствительного выпр мител , выход последнего со входом управлени  полосового резонансного фильтра.

Claims (2)

1. Как известно в спектре пули:п1шй Напр жени  (ток/э) электрических млщин 39 посто нного и переменного тока (в том числе и асинхронных) содержитс  большое количество составл ющих, частота которых кратна частоте вращени  машин, что дает возможность использовать их в качестве сигнала последней. Так как амплитуда отдельных составл ющих спект ра пульсаций соизмерима по величине, то достоверное определение частоты вращени  путем измерени  частоты указанных составл ющих св зано с применением перестраиваемых полосовых фильтров. Например, в известном устройстве используетс  однозвенный полосовой резонансный фильтр, а управл ющий перестро кой фильтра сигнал формируетс  в виде напр жени , пропорционального отношению напр жени  на  коре и обмотке возбужде ни  машины. Поскольку пропорциональнос указанного сигнала частоте вращени  сохран етс  лишь у машин посто нного ток независимого и параллельного возбу ще™ НИИ, то это и ограничивает область применени  известного устройства указанны ми машинами и не позвол ет использоват дл  измерени  частоты вращени  асинхронных электродв1П ателей, которые наход т широкое применение в народном хоз йстве. На чертеже приведена структурна  схема устройства дл  измерени  частоты вращени  электрическ11Х мащин. Устройство состоит из датчика 1 пульсаций напр жени , режекторного фильтра 2, полосового резонансного фильтра 3 с регулируемой частотой резонанса , частотомера 4, блока формировани  управл ющего напр жени , включающего два усилител -ограничител  5 и. 6 и фазочувствительньш выпр митель 7 В устройстве блок формировани  управл ющего напр жени  выполнен в виде измерительного преобразовател  сдвига (}нз между напр жением питани  и током асинхронного электродвигател . Из теории электрических машин известно , что с изменением частоты вращени  ротора асинхронной машины, а следовательно и скольжени , угол сдвига фаз напр л ением и током первичной обмотки измен етс  (с увеличением частоты вращени  фазовый сдвиг увеличиваетс , и наоборот). Зависимость между частотой вращени ротора п и углом фазового сдвига в общем случае нелинейна . Однако в рабо чем диапазоне изменени  частоты враиге ни  ротора, соответствующем изменению скольжени  от 1,5 + 2 до 6 + 8%, как показывают эксперименты, проведенные на р де асинхронных двигате)1ей промьпцленного и авиационного типа, а также зависимости 005 (.5 построенные при помощи круговых диаграмм, нелинейность между п и углом 4 не превышает 2+3%. Следовательно, замер   сдвиг фаз между первичными напр жением и током, можно судить о частоте вращени  ротора, а формирование управл ющего сигнала в виде напр жени , пропорционального сдвигу фаз между напр жением питани  и током электродвигател  позвол ет осуществл ть перестройку полосового резонансного фильтра таким образом, что в полосе его пропускани  находитс  только выбранна  гармоника спектра, например, зубцова . Дл  реализации операции преобразовани  сдвигафаз между напр жением и током электродвигател  в предлагаемом устройстве используетс  фазочувствительный выпр митель 7, посто нство амплитуд сигналов тока и напр жени  на входе которого обеспечиваетс  с помощью соответствующих усилителей-ограничителей 5 и 6. В качестве датчика 1 пульсаций целесообразно использовать шунт амперметра в цепи обмотки электродвигател , поскольку снимаемое с него напр жение содержит и сигнал пульсаций, и сигнал тока. С целью обеспечени  нормальной работы перестраиваемого фильтра между ним и датчиком пульсаций включен ре- жекторный фильтр 2, не пропускающий составл ющую с частотой сети. Таким образом, насто щее устройство обеспечивает возможность измерени  частоты вращени  асинхронных электродвигателей с высокой точностью и в широком диапазоне ее изменени . В свою очередь обеспечение указанной возможности обуславливает упрощение процесса измерени  за счет исключени  необходимости демонтажа и частичной разборки контролируемых электродвигателей (с целью доступа к вращающимс  част м и использовани  стробоскопического метода измерени  частоты вращени ), ибо большинство асинхронных электродвигателей, встроенных таходатчиков не имеет, а другие методы измерени  частоты вращени  ire обеспечивают требуемой точности. Это в коночном итоге дает возможность существенно сократить затраты на прпи денио контрол  чвгтоты .iiiiP 4i г-.лгктродвигателей , например, при оценке технического состо ни  электрооборудовани  различных объектов, в частности, самолетов , число асинхронных электродвигателей в оборудовании которых достигает 30 - 40 единиц. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  частоты вращени  электрических машин, содержащее датчик пульсаций тока, полосовой регулируемый резонансный фильтр, блок формировани  управл ющего напр жени  и частотомер, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерений в широком диапазоне изменений частоты вращени  асинхронных двигателей , в устройство введен режекторны фильтр, включенный между датчиком пульсаций тока и резонансным фильтром, а блок формировакч  управл ющего напр же- НИЛ выполнен в виде двух усилителей-ограничителей и фазочувствительного выпр мител , при этом вход первого усилител -ограничител  подключен к источнику питани  электрической мащииы, вход второго усилител -ограничител  подключен к датчику пульсаций тока, выходы усилителей-ограничителей подключены к входам фазочувствительного вьшр мител , выход которого подключен к регулирующему входу полосового фильтра. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторскоесвидетельство СССР № 162227, кл. Q 01 Р 3/48, 1962.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 199978, кл. 6 01 Р 3/48, 1966 .( прототип).