Патент на изобретение №2299442

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОЛЬЖЕНИЯ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ С КОРОТКОЗАМКНУТЫМ РОТОРОМ

(57) Реферат:

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.

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.

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.

РИСУНКИ

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 30.09.2007

Извещение опубликовано: 20.05.2009 БИ: 14/2009