[發(fā)明專利]一種繞線式電機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)中的測(cè)速方法及測(cè)速電路

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410241722.6
• 申請(qǐng)日: 2014-06-03
• 公開（公告）號(hào): CN104007283A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于佐東;楊慶娥;楊慶申
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河北工程大學(xué)
• 主分類號(hào): G01P3/481
• 分類號(hào): G01P3/481;G01P3/489
• 代理公司: 河北東尚律師事務(wù)所 13124
• 代理人: 王文慶

本發(fā)明的目的在于提供一種繞線式電機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)中的測(cè)速方法及測(cè)速電路，首先將繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻，再從繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子滑環(huán)處串聯(lián)的電阻兩端引出信號(hào)源，將引出的信號(hào)源經(jīng)過電阻分壓后由二極管取半波信號(hào)，將半波信號(hào)送入光耦的發(fā)光二極管陽極，半波信號(hào)經(jīng)光藕的輸出端輸出給微處理器，微處理器還通過電阻連接高電位，在微處理器中設(shè)定電機(jī)極對(duì)數(shù)，微處理器對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行處理，計(jì)算得出電機(jī)轉(zhuǎn)速。本發(fā)明的有益效果是測(cè)速方式簡(jiǎn)單，成本低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于繞線式異步電動(dòng)機(jī)測(cè)速技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種繞線式電機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻、頻敏電阻等起動(dòng)中的測(cè)速方法及測(cè)速電路。

背景技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在電機(jī)控制領(lǐng)域，尤其是繞線式異步電動(dòng)機(jī)，由于其優(yōu)異的轉(zhuǎn)矩特性和轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)時(shí)會(huì)降低起動(dòng)電流、帶來大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、功率因數(shù)高、對(duì)電網(wǎng)沒有諧波污染等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用也越來越廣泛，有的還用于調(diào)速；隨著人們對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩等控制精度的要求越來越高，電機(jī)在起動(dòng)或調(diào)速過程中的測(cè)速就成了控制電機(jī)的重要目標(biāo)控制值和重要反饋信號(hào)；因此，在這個(gè)過程中，如果沒有電機(jī)的準(zhǔn)確乃至精確地速度值信號(hào)，對(duì)這個(gè)階段的控制就會(huì)失去基礎(chǔ)，也會(huì)成為空中樓閣，使電機(jī)的控制精度無從談起；對(duì)電機(jī)在這個(gè)階段的測(cè)速傳統(tǒng)上常采用測(cè)速發(fā)電機(jī)、測(cè)速數(shù)碼盤，也有采取測(cè)繞線電機(jī)轉(zhuǎn)子電壓折算出電機(jī)轉(zhuǎn)速的方式；采用測(cè)速發(fā)電機(jī)有著兩方面的問題：一是需要繞線電機(jī)本身雙出軸，與電機(jī)軸同軸聯(lián)接，用機(jī)械的方法把測(cè)速發(fā)電機(jī)和電機(jī)軸聯(lián)在一起，這種機(jī)械聯(lián)結(jié)方式相對(duì)復(fù)雜、成本高、對(duì)電機(jī)有雙出軸要求；二是由于發(fā)電機(jī)本身的發(fā)電電壓的發(fā)生和處理過程誤差較大，會(huì)使整個(gè)測(cè)速誤差加大，從而影響控制系統(tǒng)總體控制精度和控制效果；采用數(shù)字碼盤的方式同樣也存在電機(jī)雙出軸和機(jī)械聯(lián)結(jié)問題，也會(huì)因增加的是旋轉(zhuǎn)部分，因旋轉(zhuǎn)帶來的機(jī)械磨損，使整個(gè)機(jī)組安全運(yùn)行周期縮短，維護(hù)量增加。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種繞線式電機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)中的測(cè)速方法，解決了現(xiàn)有的電機(jī)測(cè)速采用機(jī)械聯(lián)結(jié)方式相對(duì)復(fù)雜、成本高的問題。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供應(yīng)用于此種測(cè)速方法的測(cè)速電路。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是首先將繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻，再從繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子滑環(huán)處串聯(lián)的電阻兩端引出信號(hào)源，將引出的信號(hào)源經(jīng)過電阻分壓后由二極管取半波信號(hào)，將半波信號(hào)送入光耦的發(fā)光二極管陽極，半波信號(hào)經(jīng)光藕的輸出端輸出給微處理器，微處理器還通過電阻連接高電位，在微處理器中設(shè)定電機(jī)極對(duì)數(shù)，微處理器對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行處理，計(jì)算得出電機(jī)轉(zhuǎn)速。

進(jìn)一步，所述光耦的發(fā)光二極管的陰極還接有限流電阻對(duì)經(jīng)過所述分壓電阻分壓后的引出信號(hào)源進(jìn)行限流。

進(jìn)一步，所述計(jì)算過程為微處理器通過測(cè)量轉(zhuǎn)子正弦波的過零點(diǎn)之間的時(shí)間，測(cè)出轉(zhuǎn)子正弦波的兩次半波的起始過零點(diǎn)間的時(shí)間，就得到一個(gè)正弦周期的時(shí)間，有了這個(gè)時(shí)間，時(shí)間的倒數(shù)就是頻率；我們知道轉(zhuǎn)子頻率和轉(zhuǎn)速是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，由公式：

n＝60(fe—fz)/p，可以得出電機(jī)轉(zhuǎn)速，

式中：n—電機(jī)轉(zhuǎn)速，fe—電網(wǎng)額定頻率，fz—電機(jī)轉(zhuǎn)子頻率，p—電機(jī)極對(duì)數(shù)。

應(yīng)用于上述測(cè)速方法的測(cè)速電路，測(cè)速電路的信號(hào)輸入兩端分別連接電阻r1和r2的一端，電阻r1的另一端分別連接二極管D1的正極和電阻r3的一端，二極管D1的負(fù)極連接光耦U1的發(fā)光二極管陽極，電阻r3的另一端分別連接電阻r2的另一端和電阻r4的一端，電阻r4的另一端連接光耦U1的發(fā)光二極管陰極，光耦U1的集電極連接微處理器，微處理器通過電阻r5連接+5v電壓輸入，光耦U1的發(fā)射極直接接地。

本發(fā)明的有益效果是測(cè)速方式簡(jiǎn)單，成本低。

附圖說明