Способ определения электромеханической постоянной времени двигателя

 

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано для проведения испытаний электродвигателей. Цель изобретения - повышение точности при одновременном уменьшении времени испытаний . Для измерения электромеханической постоянной времени перед началом работ исследуемый двигатель 2 стыкуют с фотодатчиком 1, после чего по команде блока 4 запуска и коммутации происходит подача напряжения с источника 3 питания на двигатель 2. Вал двигателя 2 начинает . вращаться, импульсы с фотодатчика 1 поступают в блок 7 преобразования и формирования импульсов, где происходит преобразование их в прямоугольные импульсы. Одновременна с вк;лючением двигателя 2 блок 4 открывает электронный клюн 6, которьш дает разрешение начать запись в блок 9 запоминающего устройства, импульсов ста (Л ю 4 СО 00

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (59 4 С 01 R 31 34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3774598/24-07 (22) 25,07.84 (46) 23.05.87. Бюл; В 19 (72) В, А, Евсеенков, С.M. Прудников и Г.В.Корнеев (53) 621.313 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 477364, кл. Н 02 К 15/00, 1972.

Авторское свидетельство СССР

У 217520, кл. H 02 К 15/00, 1966, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ ПОСТОЯННОЙ ВРЕМЕНИ ДВИГАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано для проведения испытаний электродвигателей. Цель изобретения — повышение точности при одно.Я0» 1 12498 Ai временном уменьшении времени испытаний. Для измерения электромеханической постоянной времени перед началом работ исследуемый двигатель 2 стыкуют с фотодатчиком 1, после чего по команде блока 4 запуска и коммутации происходит подача напряжения с источника 3 питания на двигатель 2. Вал двигателя 2 начинает вращаться, импульсы с фотодатчика 1 поступают в блок 7 преобразования и формирования импульсов, где происходит преобразование их в прямоугольные импульсы. Одновременна с вКлючением двигателя 2 блок 4 открывает электронный ключ 6, который дает раз- Я решение начать запись в блок 9 sanoминающего устройства импульсов ста1312498 бильной частоты, вырабатываемых генераторами 5 импульсов. Одновременно записываются в блок 9 импульсы фотодатчика 1. При достижении равенства числа импульсов стабильной частоты, содержащихся в двух последовательных периодах следования импульсов фотодатчика 1, прекращается запись импульсов в блок 9. Далее определяют частоту вращения вала и период эталонного сигнала Т . Воспроизводят запись информации о числе N имз

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к автоматизированным системам научных исследований (АСНИ), специализированных для проведения испытаний автоматизированных электропривоцов малой мощности и их элементов, предназначенных для работы в системах автоматического управления промышленными роботами, манипуляторами, автоматами, станками с ЧПУ, и может быть использовано для определения электромеханических постоянных времени электродвигателей.

Цель изобретения — повышение точности определения электромеханической постоянной времени при одновре- менном уменьшении времени проведения испытаний, На фиг.1 изображено устройство для реализации способа „ на фиг.2 график работы устройства.

Устройство содержит фотодатчик 1 и состыкованный с ним исследуемый двигатель 2, источник 3 питания, блок 4 запуска и коммутации, вход которого соединен с выходом источника 3 питания, а первый выход соединен с исследуемым двигателем 2, генератор 5 импульсов стабильной частоты, электронный ключ 6, первый вход которого соединен с выходом генератора 5 импульсов, а второй вход соединен со вторым выходом блока 4 запуска и коммутации, блок 7 преобразования и формирования импульсов, вход которого соединен с фотодатчиком 1, блок 8 сравнения, первый выход которого соединен со вторым ; входом электронно5

f0

35 пульсов стабильной частоты, содержащихся в каждом периоде ЭДС датчика частоты вращения, сравнивают измеренное число импульсов с N, подсчитывают общее количество импульсов с начала воспроизведения информации, По общему количеству импульсов стабильной частоты определяют электромеханическую постоянную времени.

Изобретение позволяет автоматизировать процесс определения постоянной времени. 2 ил, 2 го ключа 6, первый вход соединен с первым выходом электронного ключа 6, а второй вход соединен с выходом бло. ка 7 преобразования и формирования импульсов, блок 9 запоминающего устройства (ЗУ), первый вход которого соединен со вторым выходом электронного ключа 6, второй вход соединен со вторым выходом блока 8 сравнения, а выход соединен с третьим входом блока 8 сравнения, блок 10 арифметического устройства, первый вход кото рого соединен с третьим выходом блока 8 сравнения, второй вход служит для ввода информации о величине момента инерции фотодатчика I y и величине момента короткого замыкания

М > исследуемого двигателя 2, первый вывод соединен с четвертым входом блока 8 сравнения, второй выход служит для вывода информации о величине установившейся частоты вращения вала исследуемого двигателя (числа оборотов n) и третий выход служит для вывода информации о величине электромеханической постоянной времени Т исследуемого двигателя.

Измерение электромеханической постоянной времени исследуемого двигателя при автоматическом режиме работы стендовой аппаратуры производится следующим образом, Перед началом работы стыкуют исследуемый двигатель 2 с фотодатчиком

1, после чего по команде блока 4 запуска и коммутации происходит подача напряжения с источника 3 питания на исследуемый двигатель 2, в результате чего вал двигателя 2 начинает

1312498 т = (т„+ т ) — --. (1)

Ю

Эм Икъ где g Т вЂ” электромеханическая постоянная времени системы двигатель — фотодатчик; — момент инерции двигателя;

15 I ф — момен т инерции фо то датчика; ю — установившаяся угловая скорость;

М „ — момент короткого замыка20 ния двигателя, Из уравнения (1) следует

ld

Т I ам* 4 уравнение (2) можно записать в виде

;т, =т„+ т, р -„— —. (3)

1",1кэ ту

Т э О 632

Отсюда следует, что для нахождения искомой электромеханической пос35 тоянной времени Тэ исследуемого двигателя блоку 10 арифметического устройства необходимо провести следующую операцию вычитания

ЭМд Эм ф.р (4) Мк

45 вращаться и импульсы с Фотодатчика

1 поступают в блок 7 преобразования и формирования импульсов, где происходит их преобразование в прямоугольные импульсы. 5

Одновременно с включением двигателя 2 блок 4 запуска и коммутации открывает электронный ключ 6, который дает разрешение начать зались в блок 9 ЗУ импульсов стабильной частоты, вырабатываемых генератором 5 импульсов, Одновременно с этим производится запись в блок 9 ЗУ импульсов фотодатчика 1.

В блоке 8 сравнения в момент ввода в блок 9 ЗУ указанной информации происходит постоянное сравнение числа импульсов стабильной частоты

N и N +„, вмещающихся в двух последовательных периодах импульсов фото-. датчика 1. При достижении равенства этих величин сигнал с блока 8 сравнения закрывает электронный ключ 6, в результате чего прекращается запись в блок 9 ЗУ импульсов фотодатчика и импульсов стабильной частоты, а арифметическое устройство 10 производит расчет частоты вращения ь вала исследуемого двигателя 2 (или числа оборотов и) и периода эталонного сигнала Т по формуле где Т вЂ” период эталонного сигнала;

Т вЂ” период импульсов фотодатчика при установившейся частоте вращения, после чего производится расчет числа импульсов Nэ = 1,582 N стабиль- "0 ной частоты, которые должны содержаться в периоде эталонного сигнала

Тэ, где N — число импульсов, содержащ ся в т

После расчета величины N. числа импульсов стабильной частоты, содержащихся в эталонном сигнале, блок

9 ЗУ воспроизводит записанную информацию, а в блоке 8 сравнения производится сравнение числа импульсов 50 стабильной частоты, содержащихся в периоде импульсов фотодатчика, с величиной N При достижении равенства этих величин блок 8 сравнения производит прекращение воспроизведения ин55 формации, содержащейся в блоке 9 ЗУ, а суммарное число импульсов стабильной частоты ш, воспроизведенное с блока 9 ЗУ, прямо пропорционально электромеханической постоянной времени,« тэ двигателя 2 и состыкованного с ним фотодатчика 1, Электромеханическая постоянная времени системы двигатель — фотодатчик определяется уравнением

u) u) т = I -— -— --— - + т — — —. (2)

Эм Д нз

М кз

Учитывая, что

В случае использования в качестве фотодатчика безинерционного устройства блок 10 арифметического устройства эту операцию не производит.. Способ определения электромеханической постоянной времени содержит следующие операции.

1. После запуска двигателя производят запись в ЗУ импульсов фотодатчика и импульсов стабильной частоты, которые служат эталоном времени при-. чем производят постоянное сравнение числа импульсов стабильной частоты, содержащихся в двух последовательных периодах следования импульсов фотодатчика, 1312498 е

2. При достижении равенства числа импульсов стабильной частоты, содержащихся в двух последова.тельных периодах следования импульсов фотодатчика, прекращается запись импульсов в ЗУ.

3. Определяют частоту вращения вала исследуемого двигателя (эта информация не служит для определения

T ) и определяют период эталонного сигнала Тэ (Тэ = 1 ° 582 T„) и число

ычпульсов стабильной частоты N> (М

1,582 N ), соответствующих периоду эталонного сигнала.

4. Вослроизводят запись информации, содержащейся в ЗУ, при этом производят сравнение числа импульсов стабильной частоты (время), содержащихся в периоде импульсов фотодатчика, с числом импульсов стабильной частоты, содержащихся в периоде эталонного сигнала. Одновременно осуществляется счет времени путем подсчета импульсов стабильной частоты.

5. При достижении равенства числа импульсов стабильной частоты N содержащихся в периоде эталонного сигнала Тэ, и числа импульсов стабильной частоты N содержащихся в импульсах фотодатчика, прекращается воспроизведение информации, содержащейся в ЗУ, а число импульсов стабильной частоты ш, соответствующих времени воспроизведения, эквивалентно электромеханической постоянной времени исследуемого двигателя.

На фиг. 2 изображена диаграмма определения электромеханической постоянной времени двигателя. На верхней части диаграммы, заключенной фигурной скобкой "Запись", изображена временная диаграмма импульсов фотодатчика, обозначенных индексами Т > и Т„ „ (предыдущий и последующий), а также временная диаграмма генератора стабильной частоты (эталона времени); причем числа импульсов стабильной частоты, соответствующие периодам импульсов фотодатчика T„ и

Т „ „, соответственно обозначены N и И„,„.

На нижней части диаграммы, заключенной фигурной скобкой "Воспроизведение", изображена временная диаграмма импульсов фотодатчика и импульсов стабильной частоты, полученных при воспроизведении с ЗУ, причем пе5

f5

25 риод эталонного сигнала обозначен

Тэ = 1,582 T„, число импульсов стабильной часто гы, содержащееся в этом сигнале, обозначено Nq =

1,582 N„ а общее число импульсов стабильной частоты, эквивалентное электромеханической постоянной времени Т, обозначено т =

По сравнению с известным предлагаемый способ измереция электромеханической постоянной времени двигателей имеет следующие преимущества: позволяет увеличить точность определения электромеханической постоянной времени исслецуемого двигателя в 5

7 раз (относительная погрешность

0,77), определить установившуюся частоту вращения вала исследуемого двигателя с относительной погрешностью 0,47, автоматизировать процесс определения электромеханической постоянной времени и частоты вращения вала исследуемого двигателя.

Формула изобретения

Способ определения электромеханической постоянной времени двигателя, 30 заключающийся в подключении к источнику питания, в разгоне ротора, в сопоставлении периода ЭДС датчика частоты вращения с периодом импульсов стабильной частоты, в определении установившейся частоты вращения, времени и в расчете электромеханической постоянной времени по измеренным величинам, отличающийся тем, что, с целью повышения точности при одновременном уменьшении времени проведения испытаний, в процессе разгона двигателя запоминают количестно импульсов стабильной частоты, содержащихся в каждом периоде ЭДС датчика частоты вращения, сопоставля45 ют количество импульсов в двух последовательных периодах ЭДС и при достижении равенства этих величин определяют установившуюся частоту вращения по количеству импульсов N> ñòàáèëüíîé частоты вращения, содержащихся в периоде ЭДС, определяют период эталонного сигнала, для чего рассчитывают число импульсов 11 = 1,582 Б,, которые должны содержаться в периоде

ЭДС датчика вращения, соответствующем. электромеханиче ской постоянной времени, затем последовательно вослвоизводят информацию о числе импуль1312498

Т Ъу аиа2

Составитель В.Никаноров

Техред Л. Сердюкова

Корректор С.Черни

Редактор П.Гереши

Заказ 19б9/44

Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г,Ужгород, ул.Проектная, 4 сов стабильной частоты, содержащемся в каждом периоде ЭДС датчика частоты вращения, сравнивают измеренное число импульсов с N, одновременно подсчитывают общее количество импульсов стабильной частоты с начала воспроизведения информации и в момент совладения количества импульсов стабильной частоты, содержащемся в очередном периоде ЭДС с И, по общему количеству импульсов ста бильной частоты определяют электромеханическую постоянную . времени.