RU2039364C1 - Induction motor current monitoring process - Google Patents

Abstract

FIELD: electric measurements. SUBSTANCE: RMS value of input current is converted into d.c. signal which is converted into digital code, and digital equivalents of current under measurement are compared with tolerated values; prior to current conversion into digital code, operations are introduced for measuring supply voltage, subtracting rated voltage from supply voltage, shaping signal equal to product of difference signal by input current signal, determining obtained signal to supply voltage signal ratio, subtracting this signal from input current signal. EFFECT: improved validity of induction motor input current monitoring due to elimination of effect of supply voltage measurement on check results when testing motor at no load and short-circuit running. 1 dwg

Description

Изобретение относится к электрическим измерениям, к испытанию асинхронных двигателей (АД), предназначено для контроля потребляемого тока АД и может быть использовано при приемосдаточных испытаниях АД. The invention relates to electrical measurements, to testing induction motors (AM), is intended to control the current consumption of blood pressure and can be used for acceptance tests of blood pressure.

Известен способ контроля тока АД, основанный на измерении силы тока в режимах холостого хода (х.х.) и короткого замыкания (к.з.) и сравнении их с известными уставками, сущность которого заключается в том, что показания шкальных измерительных приборов фиксируются и сравниваются с допусками оператором-человеком. A known method of controlling the AM current, based on measuring the current in idle (x.h.) and short circuit (short-circuit) and comparing them with known settings, the essence of which is that the readings of scale measuring devices are recorded and compared with tolerances by the human operator.

Недостатком этого способа контроля является низкий уровень автоматизации измерений, а также низкая достоверность контроля из-за наличия человеческого фактора. The disadvantage of this control method is the low level of measurement automation, as well as the low reliability of the control due to the presence of the human factor.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к изобретению является способ контроля тока АД, заключающийся в том, что потребляемый ток АД преобразуется в напряжение постоянного тока, пропорциональное действующему значению измеряемого тока, которое преобразуется в цифровой код и полученные цифровые эквиваленты измеряемого тока сравниваются с допусками. The closest in technical essence and the achieved positive effect to the invention is a method of controlling the AM current, which consists in the fact that the consumed AM current is converted to a DC voltage proportional to the effective value of the measured current, which is converted into a digital code and the digital equivalents of the measured current are compared with tolerances.

Недостатком этого способа является малая достоверность контроля тока АД вследствие нестабильности питающего напряжения, при которой возможны ошибочные результаты при сравнении цифровых эквивалентов с допусками, рассчитанными для номинального значения напряжения питающей сети. Кроме того, измерения фазных токов при разных значениях напряжения питающей сети приводит к ошибочным результатам испытания по асимметрии токов х.х. и к.з. The disadvantage of this method is the low reliability of the control of the AM current due to instability of the supply voltage, at which erroneous results are possible when comparing digital equivalents with tolerances calculated for the nominal value of the supply voltage. In addition, the measurement of phase currents at different values of the voltage of the supply network leads to erroneous test results on the asymmetry of currents x.x. and short

Целью изобретения является повышение достоверности контроля потребляемого тока АД при испытаниях в режимах х.х. и к.з. The aim of the invention is to increase the reliability of control of the consumed current of blood pressure when tested in x.h. and short

Это достигается тем, что при измерении тока АД перед преобразованием в цифровой код дополнительно из сигнала потребляемого тока вычитывается сигнал при- ращения потребляемого тока, возникающего как следствие отклонения напряжения питающей сети от номинального значения и для определения которого измеряется напряжение питающей сети, из которого вычитывается номинальное значение напряжения, разностный сигнал умножается на сигнал потребляемого тока, определяется отношение полученного сигнала к сигналу напряжения питающей сети. This is achieved by the fact that, when measuring the AM current, before converting to a digital code, the signal from the current consumption increment, which arises as a result of the deviation of the mains voltage from the nominal value, is subtracted from the current consumption signal, and to determine which the voltage of the mains is measured, from which the nominal voltage value, the difference signal is multiplied by the current consumption signal, the ratio of the received signal to the voltage signal of the supply network is determined.

Таким образом, предлагаемый способ представляет собой следующую последовательность операций: измерение значений потребляемого тока и напряжения питающей сети АД, вычитание из напряжения питающей сети его номинального значения, формирование сигнала, равного произведению разностного сигнала на сигнал потребляемого тока, определение отношения полученного сигнала к сигналу напряжения питающей сети, вычитание данного сигнала из сигнала потребляемого тока, преобразование этого сигнала в цифровой код, сравнение кода с допусками и индицирование результата сравнения. Thus, the proposed method is the following sequence of operations: measuring the values of the consumed current and the voltage of the supply network HELL, subtracting from the supply voltage its nominal value, generating a signal equal to the product of the difference signal by the signal of the current consumption, determining the ratio of the received signal to the supply voltage signal network, subtracting this signal from the current consumption signal, converting this signal to a digital code, comparing the code with tolerances and an indicator The result of the comparison.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. The essence of the proposed method is as follows.

Данный способ основан на применении линейной адаптации контроля к значениям питающего напряжения АД. Возможность осуществления подобной адаптации вытекает из того, что зависимость величины потребляемого тока I в режимах х. х. и к.з. от величины питающего напряжения при малых отклонениях последнего от номинального Uн носит квазилинейный характер, т.е. можно записать:
U ZI, (1) где Z характеризует комплексное сопротивление обмоток двигателя. Величину питающего напряжения U можно представить в виде суммы напряжения номинального режима Uн и отклонения от него Δ U
U Uн + Δ U. (2)
Так как при испытаниях АД Δ U обычно невелико, то разделив (2) почленно на Z, получают
I l

+ Δ I, (3) где
I U/Z; l

= Uн/Z; Δ I (U Uн)/Z
Из (3) имеют
l

I Δ I I (U Uн)/Z (4)
Выразив из (1) величину Z через U и I и подставив ее в (4), получают
l

I I (U Uн)/U. (5)
Использование выражения (5) при построении систем контроля АД позволяет исключить влияние изменения питающего напряжения на величину потребляемого тока, что повышает достоверность контроля потребляемого тока. Следовательно, предлагаемый способ соответствует критерию "новизна".This method is based on the application of linear adaptation of the control to the values of the supply voltage HELL. The possibility of implementing such an adaptation follows from the fact that the dependence of the current consumption I in modes x. x and short from the magnitude of the supply voltage for small deviations of the latter from the nominal Un is quasilinear in nature, i.e. can be written:
U ZI, (1) where Z characterizes the complex resistance of the motor windings. The value of the supply voltage U can be represented as the sum of the voltage of the nominal mode Un and deviations from it Δ U
U Un + Δ U. (2)
Since when testing blood pressure, Δ U is usually small, then dividing (2) term by Z, we get
I l

+ Δ I, (3) where
IU / Z; l

= Un / Z; Δ I (U Un) / Z
From (3) have
l

I Δ II (U Un) / Z (4)
Expressing from (1) the value of Z through U and I and substituting it in (4), we obtain
l

II (U Un) / U. (5)
The use of expression (5) in the construction of blood pressure monitoring systems eliminates the influence of changes in the supply voltage on the amount of current consumed, which increases the reliability of the control of current consumption. Therefore, the proposed method meets the criterion of "novelty."

Сравнение предлагаемого способа не только с прототипом, но и с другими работами в данной области не позволяет выявить в них сходные признаки, проявляемые совпадающие свойства, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия". Comparison of the proposed method not only with the prototype, but also with other works in this area does not allow us to identify similar signs, manifested matching properties, which allows us to conclude that the criterion of "significant differences".

На чертеже приведена структурная схема устройства, реализующего способ. The drawing shows a structural diagram of a device that implements the method.

Устройство содержит измерительный преобразователь 1 тока, измерительный преобразователь 2 напряжения, блоки 3 и 6 вычитания, умножитель 4 сигналов, делитель 5 сигналов, аналого-цифровой преобразователь 7, цифровой компаратор 8, блок 9 памяти, индикатор 10. The device comprises a current measuring transducer 1, voltage measuring transducer 2, subtraction blocks 3 and 6, a signal multiplier 4, a signal divider 5, an analog-to-digital converter 7, a digital comparator 8, a memory unit 9, an indicator 10.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

С выхода измерительного преобразователя 2 сигнал подается на вход блока 3, на другой вход которого подается сигнал Uн. Разность U-Uн поступает на вход умножителя 4, на второй вход которого с датчика тока поступает сигнал, пропорциональный потребляемому току. С выхода умножителя 4 сигнал I(U-Uн) поступает на первый вход делителя 5, на второй вход которого с выхода измерительного преобразователя напряжения 2 поступает сигнал, пропорциональ- ный напряжению U. С выхода делителя 5 сигнал I(U-Uн)/U поступает на второй вход блока вычитания 6, на первый вход которого подается сигнал с выхода измерительного преобразователя тока 1. В аналого-цифровом преобразователе 7 сигнал I-I(U-Uн)/U с выхода блока вычитания 6 преобразуется в цифровой код. Этот код подается на цифровой компаратор 8, где сравнивается со значениями допусков, хранящихся в блоке 9. Результат сравнения подается на индикатор 10. From the output of the measuring transducer 2, the signal is fed to the input of block 3, to the other input of which a signal Uн is supplied. The difference U-Un arrives at the input of the multiplier 4, the second input of which from the current sensor receives a signal proportional to the current consumed. From the output of the multiplier 4, the signal I (U-Un) is fed to the first input of the divider 5, the second input of which from the output of the voltage measuring transducer 2 receives a signal proportional to the voltage U. From the output of the divider 5, the signal I (U-Un) / U arrives at the second input of the subtraction unit 6, the first input of which receives a signal from the output of the measuring current transducer 1. In the analog-to-digital converter 7, the signal II (U-Un) / U from the output of the subtracting unit 6 is converted into a digital code. This code is fed to the digital comparator 8, where it is compared with the tolerance values stored in block 9. The result of the comparison is sent to indicator 10.

Функциональные узлы устройства, реализующего способ, выполняются на широко распространенных элементах аналоговой и цифровой техники. В качестве измерительных преобразователей тока 1 и напряжения 2 могут быть использованы преобразователи Е854 и Е855, серийно выпускаемые промышленностью. Аналоговый делитель 5 и аналоговый умножитель 4 могут быть выполнены по известным схемам. В качестве блока памяти 9 могут служить програм- мируемые логические матрицы, микросхемы ПЗУ и ППЗУ. Цифровой компаратор может быть построен на соответствующих логических микросхемах. The functional units of the device that implements the method are performed on the widespread elements of analog and digital technology. As measuring transducers of current 1 and voltage 2 can be used transducers E854 and E855, commercially available from industry. Analog divider 5 and analog multiplier 4 can be performed according to known schemes. As memory block 9, programmable logic arrays, ROM chips, and ROM ROMs can serve. The digital comparator can be built on the appropriate logic circuits.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить достоверность контроля параметров АД и сократить количество ложно отбракованных двигателей, что приводит к повышению эффективности контроля качества продукции. Thus, the proposed method allows to increase the reliability of control of blood pressure parameters and reduce the number of falsely rejected engines, which leads to an increase in the effectiveness of product quality control.

Claims (1)

СПОСОБ КОНТРОЛЯ ТОКА АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, заключающийся в том, что действующее значение потребляемого тока асинхронного двигателя преобразуется в сигнал постоянного тока, который преобразуется в цифровой код, и полученный цифровой эквивалент действующего значения тока сравнивается с допусками, отличающийся тем, что действующее значение напряжения питания преобразуется в сигнал постоянного тока, из которого вычитывается опорный сигнал постоянного тока, эквивалентный действующему значению номинального напряжения питания, разностный сигнал умножается на сигнал постоянного тока, пропорциональный действующему значению потребляемого двигателем тока, результат умножения делится на сигнал постоянного тока, пропорциональный действующему значению напряжения питания, в результате чего формируется сигнал корректирующей поправки, который вычитывается из результата преобразования действующего значения потребляемого тока. METHOD FOR CONTROL THE CURRENT OF ASYNCHRONOUS MOTORS, namely, that the effective value of the current consumption of the induction motor is converted into a direct current signal, which is converted into a digital code, and the digital equivalent of the effective current value is compared with tolerances, characterized in that the effective value of the supply voltage is converted to DC signal from which the DC reference signal, equivalent to the effective value of the rated supply voltage, is subtracted ny signal is multiplied by a DC signal proportional to the current value of the current consumed by the motor, the multiplication result is divided into a DC signal proportional to the effective value of the supply voltage, resulting in a correction signal correction which is deducted from the result of converting the effective value of the current consumption.

Images