Способ определения угловых качаний ротора электродвигателя и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения мгновенных угловых качаний роторов электродвигателей . Целью изобретения является расширение области использования и упрощение способа и устройства для его реализации. Расчет угловых качаний ротора производится при равномерной дискретизации по углу и неравномерной дискретизации по времени накопленных значении угла качаний в пределах заданного угла поворота ротора . Дополнительно измеряют период частоты питающего двигатель напряжения и рассчитьшают накопленные значения угла качаний. Последовательт ность импульсов с временной девиацией частоты, соответствующей закону угловых качаний ротора электродвигателя, вырабатьюается датчиком 2 углового положения ротора электродвигателя 7. На выход мультиплексора 10 поступает код числа импульсов в пачке с того счетчика, на входе которого импульсы эталонного генератора 1 отсутствуют. Код поступает в память ЭВМ 12, где рассчитывается значение угла качаний в каждой точке в пределах заданного угла. При определении угловых качаний ротора синхронного двигателя периодомер 1, выполняющий функцию эталонного генератора, измеряет, кроме того, частоту питающего электродвигатель 7 напряжения. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4 61 А1 (19) (11) (51)4 С 01 В 7 30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ тч ь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 4050546/24-28 (22) Об. 01. 86 (46) 07.01.88. Бюл. ¹ 1 (72) Л. Б ° Напираев и В. В. Цейковец (53) 621.317.39:531.717(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 178184, кл. С 01 P 3/48, 1966.

Авторское свидетельство СССР № 917084, кл. G 01 P 3/48, 1982. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛОВ1 0(КАЧАНИЙ РОТОРА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения мгновенных угловых качаний роторов электродвигателей. Целью изобретения является расширение области использования и упрощение способа и устройства для его реализации ° Расчет угловых качаний ротора производится при равномерной дискретизации по углу и неравномерной дискретизации по времени накопленных значений угла качаний в пределах заданного угла поворота ротора. Дополнительно измеряют период частоты питающего двигатель напряжения и рассчитывают накопленные значения угла качаний ° Последователь ность импульсов с временной девиацией частоты, соответствующей закону угловых качаний ротора электродвигателя, вырабатывается датчиком 2 углового положения ротора электродвигателя 7.

На выход мультиплексора 10 поступает код числа импульсов в пачке с того счетчика, на входе которого импульсы эталонного генератора 1 отсутствуют.

Код поступает в память ЭВМ 12, где рассчитывается значение угла качаний в каждой точке в пределах заданного угла. При определении угловых качаний ротора синхронного двигателя периодомер 1, выполняющий функцию эталонного генератора, измеряет, кроме того, частоту питающего электродвигатель 7 напряжения. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1364861 эовано для определения мгновенных угловых качаний роторов электродвиБ гателей при испытаниях в условиях серийного и массового производства, а также при исследованиях влияния различных факторов на равномерность их вращения. 10

Цель изобретения — расширение области использования и упрощение способа и устройства для его реализации.

На чертеже представлена структурная схема устройства для определения угловьм качаний электродвигателя.

Устройство содержит эталонный генератор 1, импульсный датчик 2 углового положения ротора электродвигателя. Выход датчика 2 через формирова- 20 тель 3 контролируемых импульсов подключен к счетному входу триггера 4, прямой и инверсный выходы которого подключены к первым входам логических элементов И-НЕ 5 и 6. К вторым входам 25 логических элементов И-НЕ 5 и 6 подключен выход эталонного генератора 1, а их выходы подключены к счетным входам счетчиков. Вал электродвигателя

7 сочленен с валом датчика 2. Выходы 30 счетчиков 8 и 9 соединены шинами с информационными входами мультиплексора 10, управляющий вход которого подключен к прямому выходу триггера 4, а выход соединен шиной с информацион35 ным входом блока 11 связи с объектом.

Блок 11 связи с объектом подключен к электронно-вычислительной машине (ЭВМ) 12 и к входам сброса счетчиков

8 и 9. К ЭВМ 12 подключен периферий- 40 ный блок 13 для индикации, отображения и (или) документирования результатов определения угла качаний.

После этого ЭВМ 12 через блок 11 связи с объектом выдает сигнал сброса счетчика, подготавливая его к счету импульсов очередной пачки, и формирует новый адрес записи в блок памяти ЭВМ 12, Циклы поочередного счета импульсов в пачках счетчиками 8 и 9, записи их кодов в блок памяти ЭВМ 12 и поочередного сброса счетчиков повторяются до тех пор, пока в блоке памяти ЭВМ 12 не будет записано количество результатов измерения следующих друг за другом периодов датчика

2 углового положения ротора, соответствующее углу поворота ротора электродвигателя 7, в пределах которого необходимо определить угол качаний.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть испольУстройство для определения угловых качаний ротора синхронного электродвигателя содержит совмещенный с эталонным генератором 1 периодомер, выход эталонной частоты которого соединен с вьмодами элементов И-НЕ 5 и 6, 50 измерительный вход периодомера подключен к источнику питания двигателя, а его информационный выход к второму входу блока 11 связи с объектом (дополнительные связи показаны штриховы- 5g ми линиями).

Устройство для определения угловых качаний ротора электродвигателя работает следующим образом.

Последовательность контролируемых импульсов с временной девиацией частоты, соответствующей закону угловых качаний электродвигателя 7, вырабатываемая импульсным датчиком 2 углового положения ротора и сформированная формирователем 3 контролируемых импульсов, поступает на счетный вход триггера 4, на выходах которого формируются импульсы, длительность которых соответствует времени поворота вала электродвигателя 7 на угол, равный углу между соседними метками датчика 2 углового положения ротора, причем импульсы, соответствующие длительности следующих друг за другом периодов датчика 2 углового положения ротора, формируются на выходах триггера попеременно: на прямом — условно нечетные, на инверсном — четные.

Соответственно на выходах элементов И-НЕ 5 и 6 попеременно появляются пачки импульсов эталонного генератора

1 с количеством импульсов, соответствующим периоду импульсов датчика 2 углового положения ротора. Подсчет количества запоминающих импульсов эталонного генератора 1 в нечетньм пачках осуществляется счетчиком 8, в четных — счетчиком 9, а на выход мультиплексора 10, управляемого выходным сигналом триггера 4, поступает код числа импулЬсов в пачке с того из счетчиков, на входе которого импульсы эталонного генератора 1 отсутствуют. Затем этот код преобразуется блоком 11 связи с объектом к виду, соответствующему интерфейсу вводавывода ЭВМ 12, и записывается в блок памяти ЭВМ 12.

1364861 где ла ; — отклонение угла поворота в конце i-ro интервала от среднего угла поворота на

360i угол ----, град;

Палее 3ВМ 12 рассчитывает значение угла качаний в каждой точке в пределах заданного угла и в зависимости от того, какие характеристики угловых

5 качаний следует определить, обрабатывает полученные значения углов качаний по алгоритму, обеспечивающему определение этих характеристик, выводит на периферийный блок 13 предусмотренную алгоритмом работы информацию о соответствии угловых качаний ротора допустимым значениям, значение максимального угла качаний и (или) график (таблицу) изменения угла кача- 15 ний в пределах заданного угла.

При определении угловых качаний ротора синхронного электродвигателя

7 с целью повышения точности периодомер, выполняющий также функцию эталонного генератора 1, измеряет, кроме того, период частот питающего электродвигатель 7 напряжения. Код периода через блок 11 связи с объектом записывается в блок памяти 3ВМ 12, кото- 25 рая рассчитывает уже не выборочное, а генеральное среднее значение периода датчика 2 положения ротора электродвигателя 7.

Ф о р м у л а и з î б р е т е н и я

1 ° Способ определения угловых качаний ротора электродвигателя, заключающийся в том, что формируют временную последовательность импульсов, определяемую мгновенной угловой ско— ростью ротора с временной девиацией, соответствующей закону угловых качаний ротора, и эталонную измерительную временную последовательность, о т — 40 л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения области использования и упрощения, измеряют периоды следования контролируемых импульсов и рассчитывают при равномерной дискретиза- 4 ции по углу и неравномерной дискретизации по времени накопленные значения угла качаний в пределах заданного угла поворота ротора по формуле

360 м- = — -(i — — "= — -)

".т

1= 1

К вЂ” количество контролируемых импульсов на один оборот; номер интервала;

Т. — измеренное значение периода

1 следования контролируемых импульсов, с;

n — количество контролируемых импульсов при повороте ротора на угол, в пределах которого определяют угол качаний, затем обрабатывают полученные значения углов качаний в соответствии с алгоритмом, обеспечивающим определение заданных характеристик угловых качаний и фиксируют их.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности, дополнительно измеряют период частоты питающего двигатель напряжения и рассчитывают накопленные значения угла качаний по формуле

Kn T

360 1=1

aa(= — -(i — -- — — — )

К PT где P — число пар полюсов синхронного электродвигателя;

Т вЂ” период частоты питающего напряжения, с.

3, Устройство для определения угловых качаний ротора электродвигателя, содержащее эталонный генератор, импульсный датчик положения ротора, подключенный к входу формирователя контролируемых импульсов и счетчик импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области использования и упрощения, в него введены триггер, счетный вход которо" го подключен к выходу формирователя контролируемых импульсов, два элемента И-НЕ, первые входы которых подклн чены соответственно к прямому и инверсному выходам триггера, а вторые входы — к выходу эталонного генератора, второй счетчик импульсов, вход которого подключен к выходу второго элемента И-НЕ, вход первого счетчика импульсов подключен к выходу первого элемента И-НЕ, и последовательно соединенные мультиплексор, информационные входы которого подключены к выходам счетчиков, а управляющий вход к одному из выходов триггера, блок связи с объектом, электронно-вычислительную машину и периферийный блок, 1364861

Составитель К.Тавлинов

Техред М.Дидык

Корректор М.Демчик

Редактор П.Гереши

Заказ 6576/31 Тираж 680

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 выходы блока связи с объектом подключены к входам сброса первого и второго счетчиков.

4. Устройство по п.3, о т л и

В ч а юще е с я тем, что, с целью повышения точности, в него дополнительно введен периодомер, вход которого подключен к источнику питания электродвигателя, а выход — к блоку связи с объектом.