Устройство для измерения электромагнитного момента в асинхронных электрических машинах

Авторы патента:

H02K15 - Способы и устройства для изготовления, сборки, эксплуатации и ремонта электрических машин (изготовление токосъемников H01R 43/00)

H02K11 - Конструктивное сопряжение с измерительными или защитными приборами или электрическими элементами, например с резистором, выключателем, устройством для подавления радиопомех

G01R31/34 - испытание электрических машин (испытание электрических обмоток G01R 31/06; способы и устройства для изготовления, эксплуатации и ремонта электрических машин H02K 15/00)

G01L5 - Способы или устройства для измерения сил, например удара, работы, механической мощности или вращающего момента, предназначенные для специальных целей (измерение давления текучей среды G01L 7/00-G01L 21/00; измерение быстрых изменений давлений пара, газа или жидкости G01L 23/00)

.jy l 1 i / l i, Класс 21г1", 2

21е, 36

СССР

ЬИБДЯО, E<,;

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В А, Мясников, Ю. А. Сабинин и Е. Н. БеЛяев

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО

MOMEНТА-В АСИНХРОННЫХ ЭЛEKTPИЧЕСКИХ МАШИНАХ

Заявлено 21 июня 1958 r. за ¹ 602311/24 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР с присоединением заявки № 602312

Известные устройства для измерении электромагнитного момента в асинхронных электрических машинах с фазным ротором не позволяют применять непосредственные методы измерений в статических режимах и при переходнь!х процессах.

Отличительная особенность предлагаемого устройства состоит в том, что оно содержит: вспомогательную обмотку, заложенную в паз ротора и дающую напряжение,,пропорциональное напряжению в роторе; шунт, включенный в одну из фаз обмотки ротора и дающий напряжение, пропорциональное току ротора; дроссель, включенный на вспомогательную обмотку, и датчик Холла, помещенный в воздушный зазор дросселя и преобразующий снимаемые с вспомогательной обмотки и шунта напряжения в напряжение активной мощности потерь в роторе.

Кроме того, в устройстве имеется измеритель частоты скольжения, включенный на вспомогательную обмотку и дающий напряжение, пропорциональное скольжению, и схема деления, преобразующая напряжения, снимаемые с датчика Холла и измерителя частоты скольжения, в напряжение. пропорциональное величине электромагнитного момента машины.

Такое выполнение устройства позволяет непосредственно измерять и осциллографировать электромагнитный момент, как при статических режимах, так и при переходных процессах (пуск, реверсирование и т. д.).

На фиг. 1, 2 и 3 изображена схема предлагаемого устройства в трех вариантах исполнения.

При первом варианте (фиг- 1) устройство содержит вспомогательную обмотку 1, шунт 2, дроссель 3, датчик Холла 4, измеритель 5 частоты скольжения и схему б деления. Вспомогательная обмотка 1 заложена в паз ротора и с нее снимается напряжение, пропорциональное напряжению на обмотке ротора 7. Шунт 2 включен в цепь одной из фаз обмотки ротора и с него снимается напряжение, пропорциональное току ротора.

¹ 117/4Х

К вспомогательной обмотке I подключен, через усилитель h дросссль,3, в воздушном зазоре которого расположен датчик Холла 4, преобразующий напряжения, пропорциональные току и э.д.с. ротора, в напряжение активной составляющей мощности потерь в роторе.

К L ..помогательной обмотке подключен также измеритель 5 частоты скольжения, ксторый дает напряжение, пропорциональное скольжению ротора. Схсма 6 деления преобразует напряжения, пропорциональные мощности и скольжению, в сигнал, пропорциональный электромагнитному моменту.

При втором варианте (фиг. 2) вспомогательная обмотка 1 включается через выпрямитель 9 на схему б деления, а вместо измерителя частоты скольжения применяется измерительный виток 10, расположенный на статоре и дающий на выходе выпрямителя 11 напряжение, пропорциональное э.д.с. неподвижного ротора. Схема 12 умножения преобразует снимаемые со схемы деления и измерительного витка напряжения к сигнал, пропорциональный электромагнитному моменту.

При использовании предлагаемого устройства для измерения электромагнитного момента в асинхронных двигателях с короткозамкнутым ротором вместо шунта 2 следует применять датчик Холла 13 (фиг. 3)„ устанавливаемый под одним из стержней 14 обмотки ротора.

Предмет изобретения

1. Устройство для измерения электромагнитного момента в асинxpoHHbIx электрических машинах с фазным ротором, о т л и ч а ю ще е с я тем, что оно содержит; вспомсгательную обмотку, заложенную в паз ротора и дающую напряжение, пропорциональное напряжению в роторе; шунт, включенный в одну из фаз обмотки ротора и дающий напряжение, пропорциональное току ротора; дроссель, включенный на вспомогательную обмотку; датчик, Холла, помещенный в воздушный заз::,р дросселя и . преобразующий снимаемое с вспомогательной обмотки и шунта нанряя<ения в напряжение активной мощности потерь в роторе; измерите, ь, частоты скольжения, включенный на вспомогательную обмотку и даюший напряжение, пропорциональное скольжению; схему деления, преобразующую снимаемые с датчика Холла и измерителя частоты скольжения напряжения в напряжение, пропорциональное величине электромагнитного момента машины.

2 Видоизменение устройства по п. 1, применительно к машинам с короткозамкнутым ротором, о тл и ч а ю щеес я тем, что вместо шунта применен датчик Холла, питаемый от эталонного источника тока и помещенный под одним из стержней обмотки ротора.

3. Видоизменение устройства по пп, 1 и 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что вспомогательная обмотка включена череь выпрямитель на схему деления и вместо измерителя частоты скольжения применены: измерительный виток, расположенный на статоре и дающий напряжение, пропорциональное э.д.с. неподвижного ротора, и схема умножения. преобразующая снимаемые со схемы деления и измерительного витка напряжения в напряжение, пропорциональное электромагнитному моменту машины.