устройство для измерения скольжения асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором

Классы МПК:G01P3/66 с использованием электрических или магнитных средств
Автор(ы):,
Патентообладатель(и):Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный университет" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2005-09-29
публикация патента:

Изобретение относится к устройствам бесконтактного измерения параметров режима электрических машин, в частности к устройствам определения скольжения ротора асинхронных двигателей. Техническим результатом изобретения является повышение точности и быстроты измерения. Устройство для измерения скольжения асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, включающее прибор для улавливания магнитного потока, ответвляющегося с торца вала двигателя, и измерительный прибор, содержит прибор для улавливания магнитного потока, ответвляющегося с торца вала двигателя, состоящий из датчика Холла, усилителя и фильтра низких частот, и измерительный прибор, состоящий из микроконтроллера, инвертора и блока индикаторов, причем выход датчика Холла соединен со входом усилителя, выход усилителя - со входом фильтра, выход фильтра соединен через инвертор с входной линией микроконтроллера, выходы которого соединены с блоком индикаторов. 3 ил. устройство для измерения скольжения асинхронных двигателей с   короткозамкнутым ротором, патент № 2299442

устройство для измерения скольжения асинхронных двигателей с   короткозамкнутым ротором, патент № 2299442 устройство для измерения скольжения асинхронных двигателей с   короткозамкнутым ротором, патент № 2299442 устройство для измерения скольжения асинхронных двигателей с   короткозамкнутым ротором, патент № 2299442

Формула изобретения

Устройство для измерения скольжения асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, включающее прибор для улавливания магнитного потока, ответвляющегося с торца вала двигателя, и измерительный прибор, отличающееся тем, что в качестве прибора для улавливания магнитного потока, ответвляющегося с торца вала двигателя, используется датчик Холла, усилитель и фильтр низких частот, а в качестве измерительного прибора - микроконтроллер, инвертор и блок индикаторов, причем выход датчика Холла соединен со входом усилителя, выход усилителя - со входом фильтра, выход фильтра соединен через инвертор с входной линией микроконтроллера, выходы которого соединены с блоком индикаторов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам бесконтактного измерения параметров режима электрических машин, в частности к устройствам определения скольжения ротора асинхронных двигателей.

Известно устройство для измерения скольжения ротора асинхронных двигателей, требующее стробоскоп (Коварский Е.М., Янко Ю.И. Испытание электрических машин. М.: Энергоатомиздат, 1990 г.). На вал ротора наносят метку и освещают ее стробоскопом, синхронизированным с частотой сети. Замеряя число оборотов метки в минуту, определяют величину скольжения ротора.

Недостатком данного устройства является большая длительность измерения.

Наиболее близким к предлагаемому решению является устройство измерения скольжения асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, содержащее прибор для улавливания магнитного потока, состоящий из многовитковой катушки индуктивности, подводимый к торцу вала ротора асинхронного двигателя, и измерительный прибор, состоящий из миллиамперметра с двусторонней шкалой, подключенный к выводам прибора для улавливания магнитного потока (Коварский Е.М., Янко Ю.И. Испытание электрических машин. М.: Энергоатомиздат, 1990 г.). По числу колебаний стрелки измерительного прибора определяют частоту тока в роторе и величину скольжения асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором.

Недостатком данного устройства является то, что для достижения требуемой точности нужно увеличивать длительность измерений.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение точности и быстроты измерений.

Ожидаемый технический результат достигается тем, что устройство для измерения скольжения асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, включающее прибор для улавливания магнитного потока, ответвляющегося с торца вала двигателя, и измерительный прибор, содержит прибор для улавливания магнитного потока, ответвляющегося с торца вала двигателя, состоящий из датчика Холла, усилителя и фильтра низких частот, и измерительный прибор, состоящий из микроконтроллера, инвертора и блока индикаторов, причем выход датчика Холла соединен со входом усилителя, выход усилителя - со входом фильтра, выход фильтра соединен через инвертор с входной линией микроконтроллера, выходы которого соединены с блоком индикаторов.

На фигуре 1 изображена функциональная схема устройства.

На фигуре 2 изображена осциллограмма сигнала с датчика Холла.

На фигуре 3 изображена зависимость амплитуды гармонических составляющих сигнала от расстояния от центра вала. Кривая I - гармоническая составляющая сигнала с частотой сети, кривая II - гармоническая составляющая с частотой скольжения.

Устройство состоит из датчика Холла 1, к которому подключен усилитель 2, выход усилителя соединен с фильтром низких частот 3, выход фильтра - с инвертором 4 и микроконтроллером 5, к микроконтроллеру подключен блок индикаторов 6.

Устройство работает следующим образом. Для улавливания магнитных потоков вблизи свободного торца вала асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором располагается датчик Холла 1. Сигнал с датчика Холла 1 усиливается с помощью усилителя 2. Исследования показали, что в сигнале присутствуют две основные гармонические составляющие: с частотой сети и частотой скольжения, причем амплитуды гармоник зависят от расстояния от центра вала, изменяя положение датчика Холла 1 относительно центра вала ротора асинхронного двигателя можно регулировать величину сигнала. Данное исследование выявило необходимость использования фильтра низких частот 3 для выделения нужной составляющей сигнала, с помощью которого выделяется гармоника с частотой скольжения. Инвертор 4 преобразует сигнал в прямоугольную форму, а посредством микроконтроллера 5 определяется частота токов ротора асинхронного двигателя и вычисляется его скольжение, значение которого выводится на блок индикаторов 6. Измерение производят в режиме холостого хода или под нагрузкой двигателя. Отличие величины скольжения от номинального значения для данного асинхронного двигателя дает право судить о неисправности или о неправильном режиме работы двигателя.

Таким образом, по сравнению с прототипом, использование предложенного устройства для измерения скольжения асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором позволяет повысить точность и скорость измерения, а также избежать трудностей с использованием и установкой массивной катушки индуктивности.

Класс G01P3/66 с использованием электрических или магнитных средств

способ запуска регистрирующих систем и измеритель средней скорости метаемого объекта -  патент 2525687 (20.08.2014)
способ определения условий подхода снаряда к мишени и устройство для его осуществления -  патент 2518853 (10.06.2014)
способ определения характеристик поля поражения снаряда и устройство для его осуществления -  патент 2502947 (27.12.2013)
способ определения характеристик осколочного поля снаряда в динамике и устройство для его осуществления -  патент 2498318 (10.11.2013)
способ определения характеристик осколочного поля снаряда и устройство для его осуществления -  патент 2498317 (10.11.2013)
измеритель линейной скорости движения объекта -  патент 2441245 (27.01.2012)
способ измерения скорости и пневматический скоростемер для тела -  патент 2421733 (20.06.2011)
устройство для измерения скорости метаемого тела -  патент 2407019 (20.12.2010)
устройство для измерения скорости метаемого тела -  патент 2401430 (10.10.2010)
способ определения скорости движения -  патент 2398241 (27.08.2010)
Наверх