×
15.04.2020
220.018.1482

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области автоматизированных электроприводов и может быть использовано для построения адаптивных систем управления двигателями постоянного тока. Техническим результатом является определение в режиме реального времени ряда параметров электродвигателя. Устройство для определения параметров электродвигателя постоянного тока содержит датчик тока и датчик напряжения, которые подключены к якорной обмотке электродвигателя, а также датчик частоты вращения выходного вала, установленный на выходном валу электродвигателя, блок памяти, блок дифференцирования, первый и второй блоки временной задержки, блок определения электрических параметров и блок определения электромеханических параметров, подключенные к ЭВМ. Управляющие входы блока определения электрических параметров и блока памяти соединены с системой управления электродвигателем. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к автоматизированному электроприводу и может быть использовано для построения адаптивных систем управления двигателями постоянного тока.

Известно устройство для определения параметров электродвигателя постоянного тока [RU 2030088 C1, МПК6 H02P5/06, опубл. 27.02.1995], выбранное в качестве прототипа, содержащее датчики тока, его производной и частоты вращения выходного вала, сумматор, первую и вторую группы умножителей, группу из трех масштабирующих блоков, группу из трех интеграторов, входы которых через масштабирующие блоки соединены с выходами второй группы умножителей, блок задания электродвигателя. Формирователь сигнала ошибки включен между выходом блока задания электродвигателя и выходом сумматора, выход которого соединен с вторыми входами второй группы умножителей, первые входы которых соединены с выходами датчиков тока, его производной и частоты вращения выходного вала электродвигателя соответственно. Выходы интеграторов соединены с вторыми входами первой группы умножителей, первые входы которых соединены с выходами датчиков тока, его производной и частоты вращения, а выходы - с первым, вторым и третьим входами сумматора.

С помощью этого устройства можно определить только активное сопротивление якорной обмотки, индуктивность якорной обмотки, коэффициент, характеризующий связь между током и электромагнитным моментом электродвигателя постоянного тока (постоянная ЭДС), но нельзя определить эквивалентный момент инерции, приведённый к валу электродвигателя и момент сопротивления нагрузки на валу электродвигателя постоянного тока в режиме реального времени.

Техническим результатом изобретения является создание устройства для определения параметров электродвигателя постоянного тока.

Предложенное устройство для определения параметров электродвигателя постоянного тока, также как в прототипе, содержит датчик тока, подключенный к якорной обмотке и датчик частоты вращения выходного вала, установленный на выходном валу электродвигателя.

Согласно изобретению датчик напряжения подключен к якорной обмотке электродвигателя, а выходы датчиков тока, напряжения и частоты вращения выходного вала соединены с блоком памяти, с блоком дифференцирования и с первым блоком временной задержки, к которому подключен второй блок временной задежки. Блок дифференцирования связан с первым блоком блоком временной задержки и c блоком памяти, который соединен с первым и вторым блоками временной задежки, с блоком определения электрических параметров и с блоком определения электромеханических параметров. Управляющие входы блока определения электрических параметров и блока памяти соединены с системой управления электродвигателем. Блок определения электрических параметров соединен с блоком определения электромеханических параметров. Блок определения электрических параметров и блок определения электромеханических параметров подключены к ЭВМ.

По сравнению с прототипом предложенное устройство позволяет оценивать большее число параметров элктродвигателя постоянного тока: определить в режиме реального времени не только активное сопротивление якорной обмотки, индуктивность якорной обмотки, коэффициент, характеризующий связь между током и электромагнитным моментом электродвигателя постоянного тока, но и эквивалентный момент инерции, приведённый к валу электродвигателя и момент сопротивления нагрузки на валу электродвигателя постоянного тока.

На фиг. 1 приведена схема устройства для определения параметров электродвигателя постоянного тока.

Устройство для определения параметров электродвигателя постоянного тока содержит датчик тока 1 (ДТ) и датчик напряжения 2 (ДН), подключенные к якорной обмотке электродвигателя постонного тока, а также датчик частоты вращения выходного вала 3 (ДЧВ), который установлен на валу электродвигателя. К датчику тока 1 (ДТ), датчику напряжения 2 (ДН) и датчику частоты вращения выходного вала 3 (ДЧВ) подключен блок дифференцирования 4 (БД). К датчику тока 1 (ДТ), датчику напряжения 2 (ДН), датчику частоты вращения выходного вала 3 (ДЧВ) и к блоку дифференцирования 4 (БД) последовательно подключены первый блок временной задержки 5 (БВЗ1), второй блок временной задежки 6 (БВЗ2), блок памяти 7  (БП), блок определения электрических параметров 8 (БОЭП). Блок памяти 7 (БП) соединен с датчиком тока 1 (ДТ), датчиком напряжения 2 (ДН), датчиком частоты вращения выходного вала 3 (ДЧВ), блоком дифференцирования 4 (БД), первым блоком временной задержки 5 (БВЗ1) и вторым блоком временной задержки 6 (БВЗ2). Блок определения электромеханических параметров 9 (БОМП) соединен с блоком памяти 7 (БП) и блоком определения электрических параметров 8 (БОЭП). Управляющие входы блока памяти 7 (БП) и блока определения электрических параметров 8 (БОЭП) соединены с системой управления электродвигателем постоянного тока (на фиг. 1 не показана). Блок определения электрических параметров 8 (БОЭП) и блок определения электромеханических параметров 9 (БОМП) связан с ЭВМ (на фиг. 1 не показано).

В качестве датчика тока 1 (ДТ) использован промышленный прибор КЭИ-0,1. В качестве датчика напряжения 2 (ДН) использован датчик напряжения LEM. В качестве датчика частоты вращения выходного вала 3 (ДЧВ) может быть использован тахогенератор. Блок дифференцирования 4 (БД), первый блок временной задержки 5 (БВЗ1), второй блок временной задержки 6 (БВЗ2), блок памяти 7 (БП), блок определения электрических параметров 8 (БОЭП), блок определения электромеханических параметров 9 (БОМП) и система управления электродвигателем постоянного тока выполнены на базе микроконтроллера типа TMS320C28346 фирмы Texas Instruments.

В течение пуска и работы электродвигателя постоянного тока с выходов датчиков тока 1 (ДТ), напряжения 2 (ДН) и датчика частоты вращения выходного вала 3 (ДЧВ) измеренные мгновенные величины тока и напряжения в якорной обмотке и частота вращения выходного вала поступают в блок дифференцирования 4 (БД), где получают производные тока и напряжения в якорной обмотке и частоты вращения выходного вала. Сигналы с выходов датчика тока 1 (ДТ), напряжения 2 (ДН), датчика частоты вращения выходного вала 3 (ДЧВ) и блока дифференцирования 4 (БД) поступают в первый блок временной задержки 5 (БВЗ1), где выполняют первую временную задержку мгновенных величин и производных тока и напряжения в якорной обмотке и частоты вращения выходного вала, например, на 300∙10-6 секунд. Сигналы с первого блока временной задержки 5 (БВЗ1), поступают во второй блок временной задержки 6 (БВЗ2), где выполняют вторую временную задержку на 300∙10-6 секунд и получают текущие, задержанные единожды и дважды, значения мгновенных величин и производных тока и напряжения в якорной обмотке и частоты вращения выходного вала. Полученные текущие и задержанные единожды и дважды мгновенные величины и производные тока в якорной обмотке I, Iz1, Iz2, , , , напряжения в якорной обмотке U, Uz1, Uz2 и частоты вращения выходного вала ω, ωz1, ωz2, , передают в блок памяти 7 (БП).

В момент включения в сеть электродвигателя постоянного тока система управления подает на управляющий вход блока памяти 7 (БП) сигнал о пуске электродвигателя постоянного тока. По этому сигналу в течении пуска и работы электродвигателя постоянного тока с временной задержкой начинают запись величин тока, напряжения и частоты вращения вала электродвигателя постоянного тока. Одновременно в момент включения в сеть электродвигателя постоянного тока система управления подает сигнал на управляющие входы блока определения электрических параметров 8 (БОЭП). По этому сигналу начинается поступление сигнала из блока памяти 7 (БП) в блок определения электрических параметров 8 (БОЭП), где происходит определение активного сопротивления якорной обмотки, индуктивности якорной обмотки, коэффициента, характеризующего связь между током и электромагнитным моментом электродвигателя постоянного тока в режиме реального времени следующим образом:

где R – активное сопротивление якорной обмотки, Ом;

L – индуктивность якорной обмотки, Гн;

с – коэффициент, характеризующий связь между током и электромагнитным моментом электродвигателя постоянного тока, В·с/рад;

U, Uz1, Uz2 – мгновенные величины напряжения в якорной обмотке без задержки, единожды и дважды задерженные, соответственно, В;

I, Iz1, Iz2 – мгновенные величины тока без задержки, единожды и дважды задерженные, соответственно, А;

ω, ωz1, ωz2 – мгновенные величины частоты вращения выходного вала без задержки, единожды и дважды задерженные, соответственно, рад/с;

, , – мгновнные величины производной тока в якорной обмотке без задержки, единожды и дважды задерженные, соответственно, А/с.

Полученное значение коэффициента c, характеризующего связь между током и электромагнитным моментом электродвигателя постоянного тока, из блока определения электрических параметров 8 (БОЭП) и запомненные мгновенные величины и производные тока и напряжения в якорной обмотке, а также частоты вращения выходного вала из блока памяти 7 (БП) поступают в блок определения электромеханических параметров 9 (БОМП), где происходит определение эквивалентного момента инерции, приведённого к валу электродвигателя и момента сопротивления нагрузки на валу электродвигателя постоянного тока в режиме реального времени следующим образом:

где J – эквивалентный момент инерции, приведённый к валу электродвигателя, кг·м2;

Мс – момент сопротивления нагрузки на валу электродвигателя постоянного тока, Н·м;

, – мгновенные величины производной частоты вращения выходного вала без задержки и единожды задерженные, соответственно, рад/с2;

Полученные значения параметров электродвигателя постоянного тока из блока определения электрических параметров 8 (БОЭП) и блока определения электромеханических параметров 9 (БОМП) передают на ЭВМ.

Таким образом заявляемое устройство позволяет определять параметры электродвигателя постоянного тока в режиме реального времени.

Устройство для определения параметров электродвигателя постоянного тока, содержащее датчик тока, подключенный к якорной обмотке, и датчик частоты вращения выходного вала, установленный на выходном валу электродвигателя, отличающееся тем, чтодатчик напряжения подключен к якорной обмотке электродвигателя, выходы датчиков тока, напряжения и частоты вращения выходного вала соединены с блоком памяти, с блоком дифференцирования и с первым блоком временной задержки, к которому подключен второй блок временной задежки, при этом блок дифференцирования связан с первым блоком временной задержки и c блоком памяти, который соединен с первым и вторым блоками временной задежки, с блоком определения электрических параметров и с блоком определения электромеханических параметров, а управляющие входы блока определения электрических параметров и блока памяти соединены с системой управления электродвигателем, блок определения электрических параметров соединен с блоком определения электромеханических параметров, блок определения электрических параметров и блок определения электромеханических параметров подключены к ЭВМ.
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 76 items.
10.10.2015
№216.013.8147

Способ определения параметров асинхронного электродвигателя

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для определения параметров асинхронных электродвигателей. Способ заключается в том, что в течение пуска и работы асинхронного электродвигателя одновременно измеряют мгновенные величины токов и напряжений на двух фазах статора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002564692
Дата охранного документа: 10.10.2015
27.10.2015
№216.013.89bc

Устройство для сжигания жидкого и газообразного топлива

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к области энергетического машиностроения, и позволяет обеспечить эффективность и экологичность сжигания жидкого и газообразного топлива. Устройство содержит корпус, канал рециркуляции, регулирующую заслонку и выхлопную трубу. В корпусе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002566863
Дата охранного документа: 27.10.2015
20.11.2015
№216.013.9196

Способ оценки эффективности защиты лимфоцитов от апоптоза

Изобретение касается способа оценки эффективности защиты лимфоцитов от апоптоза, относится к медицине и может быть использовано в биохимии, кардиологии и терапии. Способ включает выделение лимфоцитов, инкубацию клеток 48 часов при температуре 37°С и 5% содержанием СО, количественное определение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568886
Дата охранного документа: 20.11.2015
27.11.2015
№216.013.94b2

Способ получения влагостойкого композитного топлива из торфа

Изобретение относится к способу получения твердого композитного топлива из торфа, который включает термическую обработку торфа при температуре 200-500°C без доступа воздуха, смешивание связующего с измельченным углеродистым остатком, формирование из полученной смеси брикета и его сушку, при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569685
Дата охранного документа: 27.11.2015
20.01.2016
№216.013.a233

Способ обработки полых цилиндров

Изобретение относится к обработке полых цилиндров. Выполняют бурты у торцев цилиндров. Осуществляют дорнование отверстия цилиндра с натягом, равным не менее 5% от его диаметра. Осуществляют осевое пластическое растяжение цилиндра с деформациями 1…2,5%. Осуществляют дорнование отверстия цилиндра...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002573165
Дата охранного документа: 20.01.2016
20.02.2016
№216.014.e822

Тепловизионная система для проведения наружной тепловизионной съемки

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано при проведении наружной тепловизионной съемки для диагностики состояния строительных сооружений и энергетических объектов. Тепловизионная система для проведения наружной тепловизионной съемки содержит блок...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002575798
Дата охранного документа: 20.02.2016
10.04.2016
№216.015.2f74

Тепловизионный дефектоскоп

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для активного одностороннего теплового контроля металлических, композиционных и др. материалов. Тепловизионный дефектоскоп содержит оптический нагреватель для тепловой стимуляции объекта контроля, тепловизор,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580411
Дата охранного документа: 10.04.2016
27.05.2016
№216.015.443f

Ретрансляционный модуль для телеметрической системы с электромагнитным каналом связи

Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин в процессе бурения с использованием телеметрических систем, основанных на электромагнитном канале передачи данных. Техническим результатом является увеличение достоверности и скорости передачи данных по электромагнитному каналу связи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002585617
Дата охранного документа: 27.05.2016
10.06.2016
№216.015.4680

Устройство регистрации крутящего момента при вращательном и возвратно-вращательном движениях исполнительного органа

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для регистрации крутящего момента статически и динамически нагруженных узлов при вращательном и возвратно-вращательном движениях активных и пассивных органов машин и механизмов. Устройство представляет собой подшипниковый узел, в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002586962
Дата охранного документа: 10.06.2016
10.06.2016
№216.015.46b4

Способ определения метионина в модельных водных растворах методом циклической вольтамперометрии на графитовом электроде, модифицированном коллоидными частицами золота

Изобретение относится к аналитической химии. Способ определения метионина в модельных водных растворах методом циклической вольтамперометрии на графитовом электроде, модифицированном коллоидными частицами золота, включает модифицирование графитовых электродов коллоидными частицами золота из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002586961
Дата охранного документа: 10.06.2016
Showing 1-10 of 12 items.
10.10.2015
№216.013.8147

Способ определения параметров асинхронного электродвигателя

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для определения параметров асинхронных электродвигателей. Способ заключается в том, что в течение пуска и работы асинхронного электродвигателя одновременно измеряют мгновенные величины токов и напряжений на двух фазах статора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002564692
Дата охранного документа: 10.10.2015
10.12.2015
№216.013.9757

Способ определения параметров асинхронного электродвигателя

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для определения параметров асинхронных электродвигателей. Способ определения параметров электродвигателя заключается в том, что в течение пуска и работы асинхронного электродвигателя одновременно измеряют мгновенные величины токов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570363
Дата охранного документа: 10.12.2015
27.02.2016
№216.014.c0ac

Электропривод переменного тока

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для регулирования частоты вращения ротора асинхронных электроприводов с тиристорным преобразователем напряжения. Технический результат: обеспечение определения оценки частоты вращения асинхронного двигателя во всем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002576330
Дата охранного документа: 27.02.2016
19.01.2018
№218.016.00fb

Способ диагностики витковых замыканий в обмотке ротора синхронного генератора

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для диагностирования виткового замыкания в обмотке ротора синхронных генераторов. Сущность: способ заключается в определении процента замкнутых витков на основе измеренных в рабочем режиме синхронного генератора мгновенных величин...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002629708
Дата охранного документа: 31.08.2017
19.01.2018
№218.016.0168

Способ измерения реактивной мощности в трехфазной симметричной электрической цепи

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в измерительных преобразователях реактивной мощности для трехфазных цепей с симметричной нагрузкой. Способ измерения реактивной мощности в трехфазной симметричной электрической цепи включает измерение мгновенных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002629907
Дата охранного документа: 04.09.2017
05.07.2018
№218.016.6c0b

Устройство управления электроприводом

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроприводах для запорной, регулирующей арматуры, на трубопроводах при транспорте нефти, нефтепродуктов, в химической и нефтехимических отраслях. Техническим результатом является повышение скорости реакции блока на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002659806
Дата охранного документа: 04.07.2018
01.06.2019
№219.017.71d4

Способ измерения активной мощности в трехфазной симметричной сети

Изобретение относится к измерению электрических величин и может быть использовано для определения активной мощности в трехфазных сетях переменного тока. Способ измерения активной мощности в трехфазной симметричной сети заключается в том, что измеряют датчиками тока и напряжения, работающими на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002689994
Дата охранного документа: 30.05.2019
15.11.2019
№219.017.e27c

Способ определения параметров электродвигателя постоянного тока

Изобретение относится к автоматизированному электроприводу и может быть использовано для определения параметров электродвигателей постоянного тока. Способ определения параметров двигателя постоянного тока заключается в том, что одновременно измеряют мгновенные величины тока и напряжения в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002705939
Дата охранного документа: 12.11.2019
03.06.2020
№220.018.23b2

Способ диагностики психофизического состояния человека

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано в психиатрии, психосоматической и профилактической медицине, психологии для оценки психофизического состояния индивида. Предъявляют испытуемому на экране сенсорного дисплея тестовые задачи, ответы на которые испытуемый даёт...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002722453
Дата охранного документа: 01.06.2020
16.05.2023
№223.018.6282

Способ определения электромагнитных параметров асинхронной машины с фазным ротором

Изобретение относится к электротехнике, а именно к определению электромагнитных параметров асинхронных машин с фазным ротором. Сущность: сначала соединяют в звезду статорные и роторные обмотки при неподвижном выходном вале. Затем измеряют активное сопротивление двух последовательно включенных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002785209
Дата охранного документа: 05.12.2022
+ добавить свой РИД