СИСТЕМА КОНТРОЛЯ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
NONSYNCHRONOUS ELECTRIC MOTOR CONTROL SYSTEM

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для контроля вращения асинхронного электродвигателя, в частности гиромотора авиагоризонта.
Известна система контроля трехфазного асинхронного гиромотора авиагоризонта [1], основанная на непосредственном измерении числа оборотов электродвигателя.
Недостатком этого устройства является неоднозначность контроля вследствие флуктуации сигнала отказа во время разгона и торможения ротора электродвигателя, а также отсутствие защиты от случайных срабатываний сигнала исправности.
Известна также система контроля асинхронного электродвигателя [2], основанная на непосредственном измерении числа оборотов электродвигателя, в состав которой входят: статический преобразователь тока, коммутатор, блок контроля, содержащий дифференциальный усилитель, компаратор, триггер Шмитта, источник опорного напряжения, датчик тока.
Недостатком данного устройства является отсутствие защиты от случайных срабатываний сигнала исправности.
Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является обеспечение защиты от случайных срабатываний сигнала исправности.
Поставленная цель решается за счет того, что в систему контроля асинхронного электродвигателя, содержащую статический преобразователь тока, выходы которого подключены через коммутатор к фазам асинхронного электродвигателя, две из которых подключены ко входу блока контроля, согласно изобретению, введены цифровой компаратор, задатчик числа отказов, счетчик импульсов отказа, вход которого подключен к выходу блока контроля, а выход - к первому входу цифрового компаратора, второй вход которого подключен к выходу задатчика числа отказов, а выход является выходом исправности устройства.
К существенным признакам заявленного устройства по сравнению с известным (прототипом) относится введение в него цифрового компаратора, задатчика числа отказов, счетчика импульсов отказа.
Защита от случайных срабатываний сигнала исправности осуществляется подсчетом количества отказов, сравнением их с заданным значением, и при превышении количества отказов заданного значения производится снятие сигнала исправности.
На чертеже представлена структурная схема устройства.
Предложенное устройство содержит статический преобразователь 1 тока, коммутатор 2, блок 3 контроля, цифровой компаратор 4, задатчик 5 числа отказов, счетчик 6 импульсов отказа.
Статический преобразователь 1 тока входом подключен к питающей сети, а выходом - через коммутатор 2 к фазам асинхронного электродвигателя, две из которого подключены ко входу блока 3 контроля, выход которого подключен ко входу счетчика 6 импульсов отказа, выход которого подключен к первому входу цифрового компаратора 4, второй вход которого подключен к выходу задатчика 5 числа отказов. Система контроля асинхронного электродвигателя работает следующим образом.
При разгоне ротора синхронного электродвигателя на него через коммутатор 2 поступает переменное напряжение, формируемое статическим преобразователем 1 тока, который подключен к питающей сети. Коммутатор 2 периодически закрывается и подача электроэнергии на электродвигатель прекращается на короткий промежуток времени. В этом случае ротор электродвигателя продолжает вращаться по инерции (на выбеге), индуцирует в обмотке асинхронного электродвигателя ЭДС выбега, которая поступает на блок 3 контроля. Если частота вращения ротора электродвигателя ниже предельно допустимой, то блок 3 контроля сигнализирует о том, что ротор электродвигателя не разогнался до нужных оборотов, либо обороты упали до нижнего, предельно допустимого значения. Как только частота вращения ротора электродвигателя достигнет верхней границы предельно допустимого значения, блок 3 контроля формирует сигнал исправности. Таким образом происходит контроль разгона электродвигателя.
В процессе работы электродвигателя может возникнуть ситуация, при которой повысится уровень внешних помех и возникнет ложное срабатывание исправности. Для исключения этого в систему контроля вводятся дополнительные узлы: счетчик 6 импульсов отказа, задатчик 5 числа отказов, цифровой компаратор 4.
С помощью задатчика 5 числа отказов в цифровом коде устанавливается необходимое число отказов, например 4. При возникновении единичных ложных срабатываний счетчик 6 числа отказов считает их и на его выходе устанавливается цифровой код.
Таким образом, на входах цифрового компаратора 4 будут присутствовать цифровые коды: один установленный, другой изменяющийся. При совпадении этих кодов цифровой компаратор 4 изменит свое логическое состояние и снимет сигнал исправности. Если произошло снижение частоты вращения ротора электродвигателя, то импульсы отказа будут поступать на вход счетчика 6 импульсов отказа постоянно и при достижении их количества, равного набранной задатчиком 5 числа отказов величине, произойдет снятие сигнала исправности. Число, набираемое задатчиком 5 числа отказов, зависит от уровня внешних помех, частоты их появления и может определяться вероятностным способом из конкретных условий эксплуатации системы контроля.
Использование предложенного изобретения позволяет создать систему контроля асинхронного электродвигателя, защищенную от случайных помех.
Источники информации
1. А.С. СССР 1579172, Кл. G01C 25/00, 1987 г.
2. Патент РФ №2342638, кл. G01C 25/00, 2008 г. (прототип).