SU974157A1

SU974157A1 - Asynchronous motor static load pickup

Info

Publication number: SU974157A1
Application number: SU813290311A
Authority: SU
Inventors: Отари Григорьевич Кервалишвили; Гиви Ильич Инашвили; Гиви Георгиевич Мачабели
Original assignee: Грузинский Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.В.И.Ленина
Priority date: 1981-05-18
Filing date: 1981-05-18
Publication date: 1982-11-15

Description

изобретение относитс к устройствгул дл измерени сил и моментов и может быть использовано в системах контрол и управлени электропривода с асинхронным двигателем с фазным ротором.The invention relates to devices for measuring forces and moments, and can be used in systems for monitoring and controlling electric drives with an asynchronous motor with a phase rotor.

Известны устройства дл измерени нагрузки асинхронного двигател , в которых измер ют ток статора двигател , пропорционального статической нагрузке t Недостатком этих устройств вл етс невысока точность измерени .There are known devices for measuring the load of an asynchronous motor, in which the motor stator current is measured proportional to the static load. The disadvantage of these devices is the low measurement accuracy.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс устройство дл измерени момента асинхронного двигател с фазнЕлм ротором , содержащее датчик тока и выпр митель t The closest in technical essence to the present invention is a device for measuring the torque of an induction motor with a phase-rotor, containing a current sensor and a rectifier t

Недостатком известного устройства вл етс невысока точность устройства при изменении величины питающего напр жени . A disadvantage of the known device is the low accuracy of the device when changing the value of the supply voltage.

Цель изобретени - повышение точности измерени .The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy.

Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство введены датчик напр жени статора, функциональный элемент, источник опорного напр жени и сумматор, а датчик тока выполйен в виде датчика тока ротора, причем выход выпр мител соединен с входами функционального элемента и сумматора, а датчик напр жени статора состоит из последовательно соединенных трансформатора напр жени , выпр мител и узла сравнени , второй вход которого св зан с источником опорного напр жени , а выход узла The goal is achieved by introducing a stator voltage sensor, a functional element, a reference voltage source and an adder, and a current sensor in the form of a rotor current sensor, the rectifier output connected to the inputs of the functional element and adder, and a voltage sensor The stator consists of a voltage transformer connected in series, a rectifier and a comparison node, the second input of which is connected to a source of voltage, and the output of the node

10 сравнени -соединен со вторым входом функционального элемента, выход которого соединен со вторым входом сумматора .10 comparison is connected to the second input of the functional element, the output of which is connected to the second input of the adder.

15 На фиг.1 показана структурна схема датчика на фиг.2 - принципиальна электрическа схема функционального элемента.15 FIG. 1 shows a block diagram of the sensor in FIG. 2, an electrical circuit of the functional element.

Датчик статической нагрузки асин20 хронного двигател 1 содержит датчик напр жени статора 2, включающий в себ последовательно соединенные трансформатор напр жени 3, выпр митель 4, уэел сравнени 5, на второй The static load sensor asin20 of the chronical motor 1 contains a voltage sensor for the stator 2, including a voltage transformer 3 connected in series, a rectifier 4, compare voltage 5, to the second

25 вход которого подаетс опорное напр жение . Датчик тока ротора б через выпр митель 7 соединен с функциональным элементом 8 и сумматором 9. Обмотки ротора двигател 1 нагружены на сопротивлени 10,25 whose input is applied to the reference voltage. The rotor b current sensor is connected via rectifier 7 to functional element 8 and adder 9. Motor rotor windings 1 are loaded on resistance 10,

30thirty

Назначением функционального элемен- та вл етс реагирование на любое изменение тока ротора и сведени его погрешности к нулю при изменении пи тающего напр жени и посто нном статическом момента на валу двигател 1. Функциональный элемент 8 вл етс нелинейным элементам, что объ сн етс нелинейной зависимостью между напр жением статора и приведеншда током ротора. Функциональный элемент состоит из двух резисторных оптронов 11 и 12, реагирующих на по вление разности напр жени . В зависимости от пол рности входного напр жени с узла сравнени 5 работает один из оптронов 11 или 12 и проходит ток по обмотке управлени 13 или 14, от величины которого нелинейно зависит величина активного сопротивлени 15 или 16 в цепи коррекции и соответственно ток коррекции в сумматоре 9.The purpose of the functional element is to react to any change in the rotor current and reduce its error to zero when the supply voltage changes and the static torque on the motor shaft 1. Functional element 8 is a non-linear element, which is explained by a non-linear relationship between the voltage of the stator and the rotor current. The functional element consists of two resistor optocouplers 11 and 12 that react to the appearance of a voltage difference. Depending on the polarity of the input voltage from the comparison node 5, one of the optocouplers 11 or 12 operates and a current passes through the control winding 13 or 14, the magnitude of which non-linearly determines the active resistance 15 or 16 in the correction circuit and, accordingly, the correction current in the adder 9 .

Датчик статической нагрузки работает следующим образом..The static load sensor works as follows ..

При работе двигател 1 на выходе датчика тока 6 по вл етс напр жение, пропорциональное статической нагрузу ке, т.е. приведенному току ротора I, , которое подаетс на вход функционального элемента 8 и сумматора 9. Если напр жение статора равно номинальной величине, то на выходе датчика напр жени 2 сигнал равен нулю и функци ,ональный элемент не работает, а напр жение с выхода сумматора 9 определ етс только величиной нагрузки двигател 1.. When the engine 1 is operating, the output of the current sensor 6 is a voltage proportional to the static load, i.e. the reduced rotor current I, which is fed to the input of the functional element 8 and the adder 9. If the stator voltage is equal to the nominal value, then at the output of the voltage sensor 2 the signal is zero and the function, the real element does not work, and the voltage from the output of the adder 9 is determined only by the magnitude of the engine load 1 ..

Если напр жение на зажимах статора отличаетс то номинального, при посто нстве статической нагрузки по вл етс дополнительна составл юща тока ротора ±лС12, котора обратно пропорциональна напр жению статора и мен етс нели|1ейно при изменении напр жени статора. Суммарный ток ротора равен ;j,j ± л Di Функциональный элемент 8 сохран ет зависимость тока от момента нагрузки посто нной, подава корректирующий сигнал на сумматор 9 с целью компенсации величины .If the voltage at the stator terminals differs from the nominal one, when the static load is constant, an additional component of the rotor current ± LС12 appears, which is inversely proportional to the stator voltage and changes linearly when the stator voltage changes. The total rotor current is equal to; j, j ± l Di Functional element 8 maintains the dependence of the current on the load moment constant, sending a correction signal to the adder 9 to compensate for the magnitude.

Когда напр жение статора больше номинального напр жени , ток ротора уменьшаетс на - л и уменьшаетс величина напр жени на выходе сумматора 9. Дл восстановлени величины напр жени на выходе сумматора 9 при When the stator voltage is greater than the nominal voltage, the rotor current decreases by - 1 and the voltage at the output of the adder 9 decreases. To restore the voltage at the output of the adder 9 at

неизменной -статической нагрузке двигател осуществл етс положительна коррекци по напр жению с помощью функционального элемента.a constant static load of the engine is performed by a positive voltage correction using a functional element.

Аналогично, при напр жении статора , меньшем номинального напр жени , осуществл етс отрицательна коррекци .Similarly, when the voltage of the stator is less than the nominal voltage, a negative correction is made.

Дл проверки технических возможностей датчика статической нагрузки была осуществлена экспериментальна проверка на асинхронном двигателе типа MTF-pll-б мощностью 1,4 KN, работающего в повторно-кратковременном режиме; Проверкой установлено, что датчик вл етс работоспособным и имеет погрешность измерени не более 3-5%. Таким образом, датчик статической нагрузки асинхронного двигател имеет достаточно высокую точность измерени и может найти.широкое применение в системах контрол и управлени , в частности в подъемнотранспортных установках.In order to check the technical capabilities of the static load sensor, an experimental test was carried out on an asynchronous motor such as MTF-pll-b with a capacity of 1.4 KN, operating in the intermittent mode; The test establishes that the sensor is operational and has a measurement error of no more than 3-5%. Thus, the static load sensor of an asynchronous motor has a sufficiently high measurement accuracy and can be used widely in monitoring and control systems, in particular in lifting and transport installations.

Claims

1. Ivanov A.A. Theory automatic control and regulation. M., Nedra, 1970, p.256.

2. Mechanization and automation of production, 1970, No. 12, p.27 (prototype).

n

$ 8 a7

From 5