Устройство для определения момента на валу синхронного электродвигателя

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТА НА ВАЛУ СИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ без доступа к валу, содержащее трехфазный источник питания , соединенный трехпроводной ли .нией с двигателем, датчик тока двигателя , установленный в один из проводов указанной трехпроводной линии , и датчик напряжения питания электродвигател:я, блок измерения сдвига фаз между выходными сигнала-. ми указанных датчиков, пoдкJпoчeнный к входу индикатора момента на валу электродвигателя, отличающееся тем, что, с целью повышения информативности путем обеспечения возможности определения момента на валу синхронного электродвигателя в динамических режимах блок измерения сдвига фаз выполнен в виде фазового дискриминатора, входа которого подключены .к выходам указанных датчиков, при этом датчик напряжения подключен между проводом трехпроводной линии, в которой установлен датчик тока, и проводом последующей фазы источника питания. . Л 4 оо да

(1Ю (111

СОЮЗ ССЕЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(59 G 013 3 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И О ОМЫТИЙ ,««

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ . — . « -. (21) 2800415/18-10 (22) 23.07. 79 (46) 30. 12, 83. Бюл,9 48 (72) Л.Н.Чернецов и Е.В,Балай (53); 531. 781 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР .

Р 3 42093, KJI G 01 L 3/00, 1972.

2 . Авторское свидетельство СССР

Р 481211, кл. G 01 (, 5/10, 1976.

3, Авторское свидетельство СССР

Р 490360, кл. G 01 Р 25/00, 1976.

4. Авторское свидетельство СССР

9 515043, кл. G 01 L 3/10, 1976. (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

МОМЕНТА HA ВАЛУ СИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ без доступа к валу, .содержащее трехфазный источник питания, соединенный трехпроводной линией с двигателем, датчик тока двигателя, установленный в один из проводов указанной трехпроводной линии, и датчик напряжения питания электродвигателя, блок измерения. сдвига фаэ между выходными сигнала-, ми указанных датчиков, подключенный к входу индикатора момента на валу электродвигателя, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью повышения информативности путем обеспечения возможности определения момента на валу синхронного электродвигателя в динамических режимах блок измерения сдвига фаз выполнен в аиде фазового дискриминатора, входы которого подключены к выходам указанных датчиков, при этом датчик напряжения подключен между проводом трехпроводной линии, в которой установлен датчик тока, и проводом последующей фазы источника питания.

1064136

Изобретение относится к .измерительной технике и предназначено для непрерывного измерения. или регистрации момента на валу синхронного двигателя, преимущественно гистерезисного, без доступа к валу в переходных и установившихся режимах

Незначительная величина момента гистерезисного двигателя, работающего в режиме холостого хода, затрудняет задачу измерения момента.

Известны способы и устройства для косвенного измерения момента электродвигателя, основанные, в частности, на измерении .параметров питания электродвигателя, связанных с моментом .

Для трехфазного асинхронного электродвигателя предложен способ, основанный на определении момента с помощью вычислительного устройст- 20 ва, на вход которого подают действительные значения токов и напряже ний статора (1.).

Недостатком этого способа является то, что он неприемлем для синхронного:электродвигателя

Для синхронного реактивного электродвигателя в тормозном режиме известны способ и устройство для определения момента по величине угла рассогласования д ротора и статора, причем угол рассогласования находится по разности двух линейных (или двух фазных) напряжений и напряжению на свободной обмотке, а вели- 35 чина электромагнитного момента М находится по формуле М = з ь 24(2) и f3).

Недостатком указанных способа и устройства является то,что они 40 приемлемы только для заторможенного режима, Наиболее близким к предлагаемому является устройство для определения момента на валу электродвига- 45 теля с помощью ваттметра, которое содержит трехфазный источник питания, соединенный трехпроводной линией-с двигателем, датчик тока двигателя, установленный в один из проводов указанной трехпроводной линии, и датчик напряжения питания электродвигателя, блок измерения сдвига фаз между выходными сигналами указанных датчиков, подключенный к входу индикатора момента на валу электродвигателя Блок измерения сдвига фаз и индикатор момента выполнены в виде трехфазного ваттметра (4 ).

Недостатками этого устройства 60 являются невозможность непрерывной записи измеряемой величины, его сложность и низкая динамическая точность (при измерении резких изменен ий момен та) .

Цель изобретения — повышение информативности путем обеспечения возможности определения момента на валу синхронного электродвигателя в динамических режимах.

Указанная цель достигается тем., что в устройстве для определения момента на валу синхронного электродвигателя без доступа к валу, содержащем трехфазный источник питания, соединенный трехпроводной линией с двигателем, датчик тока двигателя, установленный в один из прово дов указанной трехпроводной линии, и датчик напряжения питания электродвигателя, блок измерения сдвига фаз между выходными сигналами ука" занных датчиков, подключенный к входу индикатора момента на валу элек- . тродвигателя, блок измерения сдвига фаз выполнен в виде фазового дис-, криминатора, входы которого подклю-, чены к выходам указанных датчиков, при этом датчик напряжения подклюf чен между проводом трехпров одной линии, в которой установлен датчик тока, и проводом последующей фазы источника питания °

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 фазовая характеристика (= F(t) синхронного гистерезисного электродвигателя, записанная с помощью этого устройства, одновременно с моментной характеристикой N=f(<1, получеНной при установке двигателя в момен т омер.

Источник 1 питания соединен трехпроводной линией с электродвигателем 2. Датчик 3 тока установлен в провод фазы A источника 1 питания, а датчик 4 напряжения подключен к этому же проводу A и к проводу последующей фазы В источника 1 питания. Выходы датчиков 3 и 4 под- . ключены к фазовому дискриминатору 5, а выход фазового дискриминатора 5 подключен к индикатору б момента, в качестве которого используется прибор постоянного тока, например гальв анометр-в ставка (шлейф) °

При включении источника питания 1 на входы фазового дискриминатора 5 поступают напряжение 0<> и ток 3д i сдвинутые по фазе на угол, близкий к 90 О, и создающие на выходе дискриминатора напряжение, постоянная составляющая которого близка к нулю. Изменения момента на валу элек тродвигателя, вызванные изменениями режима работы электродвигателя, или другими причинами, приводят к изменению постоянной соотавляющей V и регистрируются индикатором б момента Тарировку индикатора 6 момента производят. сравнением результатов одновременного

1064136

Составитель Н. Мелихов

Техред И.Асталош.

Редактор A,Ìîòûëü

КорректоР Л. Патай

Заказ 10507/42 Тираж 643 Под пис н ое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам.изобретений и открытий

1 l 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д 4/5

Филиал ППП Патент,;г, Ужгород, ул, Проектная, 4 измерения или регистрации момента электродвигателя с помощью предлагае,мого устройства и устройства, позволяющего произвести непосредственное измерение момента, В качестве примера тарировки на фиг. 2 приведена моментная характе-. ристика M=f(4)синхронного гистерезисного электродвигателя типа

ХСГП-3,2/20, полученная при установке электродвигателя в моментомер 10 .92 00 -65 000 и фазовая характерис00.00.000ТО тика 9 = F (+),,ïîëó÷åííàÿ одновременно с помощью предлагаемого устройства.

Таким образом, предлагаемое устройство превращает измерение момента синхронного электродвигателя в обычное измерение постоянного тока, .не требует доступа к валу электродвигателя, позволяет вести непрерывный контроль и запись момента в динамических режимах и может успешно использоваться при контроле качества двигателей.