Пристрій для моніторингу асинхронних двигунів

Пристрій для моніторингу асинхронних двигунів, що містить асинхронний двигун, тиристорний регулятор напруги, комутуючий апарат, три блоки однофазних контакторних апаратів, чотири пристрої керування трьома блоками однофазних контакторних апаратів та комутуючим апаратом, цифро-аналоговий перетворювач для керування тиристорним регулятором напруги та чотирма пристроями керування трьома блоками однофазних контакторних апаратів та комутуючим апаратом, три сенсори струму, три сенсори напруги, сенсор вібрації, блок безконтактних комутаторів, промислову електронно-обчислювальну машину (ЕОМ), блок порівняння, дисплей, клавіатуру для введення інформації, причому асинхронний двигун підключений до трифазної мережі через три блоки однофазних контакторних апаратів, тиристорний регулятор напруги та комутуючий апарат, перший вихід цифро-аналогового перетворювача для керування тиристорним регулятором напруги та чотирма пристроями керування трьома блоками однофазних контакторних апаратів та комутуючим апаратом під'єднано до керуючих електродів тиристорів тиристорного регулятора напруги, а другийп'ятий виходи цифро-аналогового перетворювача для керування тиристорним регулятором напруги та чотирма пристроями керування трьома блоками однофазних контакторних апаратів та комутуючим апаратом під'єднані до керуючих входів чотирьох пристроїв керування трьома блоками однофазних контакторних апаратів та комутуючим апаратом, шостий вихід цифро-аналогового перетворювача для керування тиристорним регулятором напруги та чотирма пристроями керування трьома блоками U 2 (19) 1 3 12182 4 Відомий пристрій для випробування асинхронструму фази та із трьох датчиків фазної напруги ного трифазного двигуна [Спосіб випробування асинхронного двигуна підключені до відповідних асинхронного трифазного двигуна з короткозамквходів блока безконтактних комутаторів, вихід яконеним ротором та пристрій для його реалізації, го підключений до аналого-цифрового перетворюДеклараційний патент на винахід №62492 А, вача, вихідна цифрова шина якого підключена до 7 М.Кл. G01R31/34, бюл.№12, 2003], що містить промислової ЕОМ, перша вихідна цифрова шина асинхронний двигун з короткозамкненим ротором, якої підключена до дисплея, а друга вихідна цифпідключений до мережі через тиристорний регулярова шина підключена до цифро-аналогового петор напруги, систему датчиків напруги і струмів ретворювача для управління тиристорним регуляфаз статора, датчик швидкості асинхронного двитором напруги та п'ятьма пристроями керування гуна, блок зв'язку з об'єктом, обчислювальний трьома блоками однофазних контакторних блок із пристроєм відображення інформації, апаратів та комутуючою апаратурою, виходи якого потенціал-регулятор з електромеханічним блоком підключені до керуючих електродів тиристорів тикерування, систему датчиків вібрацій двигуна по ристорного регулятора напруги, п'ятьох пристроїв трьох ортогональних осях, тиристорний регулятор, керування трьома блоками однофазних контакобладнаний системою керування з пофазним кеторних апаратів та комутуючою апаратурою та до руванням напругою фаз, причому першийдругого входу блоку порівняння, вихідна цифрова дванадцятий входи блоку зв'язку з об'єктом шина клавіатури для введення інформації зв'язані з трьома датчиками струму, трьома датчипідключена до вхідної цифрової шини промислової ками напруги, трьома датчиками вібрацій, датчиЕОМ, два виходи якої підключенні до керуючих ком швидкості обертання ротора двигуна, керуючі входів блоку безконтактних комутаторів та аналовиходи блоку зв'язку з об'єктом зв'язані відповідно го-цифрового перетворювача відповідно, вихід з входом електромеханічного блоку керування останнього підключено до входу промислової потенціал-регулятора і входом блоку керування ЕОМ. тиристорним регулятором з пофазним керуванням Недоліком даного пристрою є обмежені тиристорами, причому показник вібрацій двигуна функціональні можливості, так як він не дає оцінки визначається як середньоквадратичне вібрацій Вх, про температурний процес, що протікає в асинBy, Bz по трьох взаємно перпендикулярних осях: хронному двигуні, і не дозволяє контролювати швидкість обертання вала асинхронного двигуна. B B2 B2 B2 , x y z В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення пристрою для моніторингу асинпорівнюють рівень вібрацій В з допустимим ВД та хронних двигунів, в якому за рахунок введення роблять висновок про працездатність двигуна. нових блоків та зв'язків між ними досягається Недоліком даного пристрою є обмежені підвищення точності роботи пристрою, а як функціональні можливості, так як він не дає наслідок, є можливість більш об'єктивно оцінити об'єктивної оцінки несправностей, дефектів в технічний стан асинхронного двигуна на даний електродвигуні та в електроприводі в цілому. момент часу і спрогнозувати його зміну в майбутЗа прототип обрано спосіб моніторингу асинньому, що дає можливість обґрунтовано й хронних двигунів і пристрій для його здійснення об'єктивно призначити заходи щодо технічного [Деклараційний патент на винахід №64083 А, обслуговування й ремонту. М.Кл.7 G01R31/34, бюл. №2, 2004], що містить Поставлена задача досягається тим, що в асинхронний двигун, підключений до трифазної пристрій для моніторингу асинхронних двигунів, мережі через комутуючу апаратуру по одному який складається з асинхронного двигуна, тириелектричному колу і через три блоки однофазних сторного регулятора напруги, комутуючої апаратуконтакторних апаратів, тиристорний регулятор ри (в подальшому - комутуючого апарата), трьох напруги та комутуючу апаратуру по другому елекблоків однофазних контакторних апаратів, чотирьтричному колу, три датчики струму фази асинох пристроїв керування трьома блоками однофазхронного двигуна, три датчики фазної напруги них контакторних апаратів та комутуючим апараасинхронного двигуна, датчик вібрації, промислову том, цифро-аналогового перетворювача для ЕОМ, аналого-цифровий перетворювач, блок безуправління тиристорним регулятором напруги та контактних комутаторів, п'ять пристроїв керування чотирма пристроями керування трьома блоками трьома блоками однофазних контакторних однофазних контакторних апаратів та комутуючим апаратів та комутуючою апаратурою, цифроапаратом, трьох датчиків струму фази асинхронаналоговий перетворювач для управління тириного двигуна (в подальшому - сенсорів струму), сторним регулятором напруги та п'ятьма притрьох датчиків фазної напруги асинхронного двистроями керування трьома блоками однофазних гуна (в подальшому сенсорів напруги), датчика контакторних апаратів та комутуючою апаратурою, вібрації (в подальшому сенсора вібрації), блока аналізатор спектра, дисплей, клавіатуру для ввебезконтактних комутаторів, промислової ЕОМ, дення інформації, блок порівняння, перший вхід блока порівняння, дисплея, клавіатури для ввеякого підключений до виходу датчика вібрацій, а дення інформації, причому асинхронний двигун другий вхід підключений до виходу цифропідключений до трифазної мережі через три блоки аналогового перетворювача для управління тириоднофазних контакторних апаратів, тиристорний сторним регулятором напруги та п'ятьма прирегулятор напруги та комутуючий апарат, перший строями керування трьома блоками однофазних вихід цифро-аналогового перетворювача для контакторних апаратів та комутуючою апаратурою, управління тиристорним регулятором напруги та вихід блоку порівняння підключений до входу блочотирма пристроями керування трьома блоками ка аналізатора спектра, виходи із трьох датчиків 5 12182 6 однофазних контакторних апаратів та комутуючим двигун; 4-6 - три блоки однофазних контактори их апаратом під'єднано до керуючих електродів апаратів; 7-10 - чотири пристрої керування трьома тиристорів тиристорного регулятора напруги, а блоками 4-6 однофазних контакторних апаратів та другий-п'ятий виходи цифро-аналогового перетвокомутуючим апаратом 1; 11 - цифро-аналоговий рювача для управління тиристорним регулятором перетворювач для управління тиристорним регунапруги та чотирма пристроями керування трьома лятором напруги 2 та чотирма пристроями 7-10 блоками однофазних контакторних апаратів та керування трьома блоками 4-6 однофазних конкомутуючим апаратом під'єднані до керуючих такторних апаратів та комутуючим апаратом 1; 12входів чотирьох пристроїв керування трьома бло14 - три сенсори струму; 15-17 - три сенсори наками однофазних контакторних апаратів та комупруги; 18 - сенсор температури; 19 - сенсор туючим апаратом, шостий вихід цифрошвидкості обертання вала асинхронного двигуна; аналогового перетворювача для управління тири20 - сенсор вібрації; 21-29 - відповідно першийсторним регулятором напруги та чотирма придев'ятий нормуючий перетворювач; 30 - блок безстроями керування трьома блоками однофазних контактних комутаторів; 31- промислова ЕОМ; 32контакторних апаратів та комутуючим апаратом блок порівняння; 33 - дисплей; 34 - клавіатура для під'єднано до першого входу блока порівняння, введення інформації; 35 - блок узгодження рівня вхідна цифрова шина цифро-аналогового пересигналів, причому асинхронний двигун 3 творювача для управління тиристорним регулятопідключений до трифазної мережі через три блоки ром напруги та чотирма пристроями керування 4-6 однофазних контакторних апаратів, тиристортрьома блоками однофазних контакторних ний регулятор напруги 2 та комутуючий апарат 1, апаратів та комутуючим апаратом підключена до перший вихід цифро-аналогового перетворювача першої вихідної цифрової шини промислової ЕОМ, 11 для управління тиристорним регулятором надруга вихідна цифрова шина якої підключена до пруги 2 та чотирма пристроями 7-10 керування вхідної цифрової шини дисплея, вихідна цифрова трьома блоками 4-6 однофазних контакторних шина клавіатури для введення інформації апаратів та комутуючим апаратом 1 підключено до підключена до вхідної цифрової шини промислової керуючих електродів тиристорів тиристорного реЕОМ, перший вихід промислової ЕОМ підключено гулятора напруги 2, а другий-п'ятий виходи цифродо керуючого входу блока безконтактних аналогового перетворювача 11 для управління комутаторів, введено сенсор температури, сенсор тиристорним регулятором напруги 2 та чотирма швидкості обертання вала асинхронного двигуна, пристроями 7-10 керування трьома блоками 4-6 дев'ять нормуючих перетворювачів, блок узгододнофазних контакторних апаратів та комутуючим ження рівня сигналів, причому виходи трьох апаратом 1 підключені до керуючих входів чотирьсенсорів струму підключені до входів перших ох пристроїв 7-10 керування трьома блоками 4-6 трьох нормуючих перетворювачів відповідно, виоднофазних контакторних апаратів та комутуючим ходи трьох сенсорів напруги підключені до входів апаратом 1 відповідно, шостий вихід цифрочетвертого-шостого нормуючих перетворювачів аналогового перетворювача 11 для управління відповідно, вихід сенсора температури підключено тиристорним регулятором напруги 2 та чотирма до входу сьомого нормуючого перетворювача, пристроями 7-10 керування трьома блоками 4-6 вихід сенсора швидкості обертання вала асиноднофазних контакторних апаратів та комутуючим хронного двигуна підключено до входу восьмого апаратом 1 підключено до першого входу блока нормуючого перетворювача, вихід сенсора вібрації порівняння 32, вхідна цифрова шина цифропідключено до входу дев'ятого нормуючого переаналогового перетворювача 11 для управління творювача, виходи з восьми нормуючих тиристорним регулятором напруги 2 та чотирма перетворювачів підключені до восьми входів блока пристроями 7-10 керування трьома блоками 4-6 безконтактних комутаторів відповідно, вихід якого однофазних контакторних апаратів та комутуючим підключено до першого входу промислової ЕОМ, апаратом 1 підключена до першої вихідної вихід дев'ятого нормуючого перетворювача цифрової шини промислової ЕОМ 31, друга підключено до другого входу блока порівняння, вихідна цифрова шина якої підключена до вхідної вихід якого підключено до другого входу цифрової шини дисплея 33, вихідна цифрова шипромислової ЕОМ, до третього входу якого на клавіатури 34 для введення інформації підключено перший вихід блока узгодження рівня підключена до вхідної цифрової шини промислової сигналів, перший вхід якого підключено до виходу ЕОМ 31, перший вихід промислової ЕОМ 31 центральної персональної ЕОМ, до входу якої підключено до керуючого входу блока безконтактпідключено другий вихід блока узгодження рівня них комутаторів 30, виходи трьох сенсорів струму сигналів, другий вхід якого підключено до другого 12-14 підключені до входів перших трьох нормуювиходу промислової ЕОМ. чих перетворювачів 21-23 відповідно, виходи На фіг.1 - структурна схема пристрою, на фіг.2 трьох сенсорів напруги 15-17 підключені до входів - алгоритм роботи пристрою, де прийнято такі почетвертого-шостого нормуючих перетворювачів значення: Uу - напруга управління на керуючих 24-26 відповідно, вихід сенсора температури 18 електродах тиристорного регулятора напруги; UА, підключено до входу сьомого нормуючого переUВ, UС, ІА, ІВ, ІС - виміряні фазні напруги та струми творювача 27, вихід сенсор 19 швидкості обертання вала асинхронного двигуна 3 підключено до фази асинхронного двигуна відповідно; Т, входу восьмого нормуючого перетворювача 28, температура та кутова швидкість обертання вала вихід сенсора вібрації 20 підключено до входу асинхронного двигуна відповідно. дев'ятого нормуючого перетворювача 29, виходи з Пристрій містить (фіг.1): 1- комутуючий апарат; восьми нормуючих перетворювачів 21-29 2- тиристорний регулятор напруги; 3 - асинхронний 7 12182 8 підключені до восьми входів блока безконтактних апаратом 1, який відпрацьовує відповідні вхідні комутаторів ЗО відповідно, вихід якого підключено сигнали. Таким чином здійснюється запуск асиндо першого входу промислової ЕОМ 31, вихід хронного двигуна 3 (фіг.2). дев'ятого нормуючого перетворювача 29 На другому етапі моніторингу (фіг.2) відбувапідключено до другого входу блока порівняння 32, ється вимірювання миттєвих значень струмів та вихід якого підключено до другого входу фазних напруг асинхронного двигуна 3 за допомопромислової ЕОМ 31, до третього входу якого гою сенсорів 12-14 та 15-17 відповідно, значень підключено перший вихід блока 35 узгодження температури, швидкості обертання та вібрації асирівня сигналів, перший вхід якого підключено до нхронного двигуна 3 за допомогою сенсорів 18-20 виходу центральної персональної ЕОМ 31, до вховідповідно. Далі виміряні значення параметрів ду якої підключено другий вихід блока 35 узгодасинхронного двигуна 3 сенсорами 12-20 передаження рівня сигналів, другий вхід якого підключено ються на відповідні нормуючі перетворювачі 21-29. до другого виходу промислової ЕОМ 31, друга При появі на керуючому вході блока безконтактних вихідна цифрова шина якої підключена до вхідної комутаторів ЗО дозволу з промислової ЕОМ 31 на цифрової шини дисплея 33, вихідна цифрова шипередачу даних, до останньої поступають по черзі на клавіатури 34 для введення інформації відповідні сигнали із нормуючих перетворювачів підключена до вхідної цифрової шини промислової 21-28 через блок безконтактних комутаторів 30. В ЕОМ 31. цей же момент часу у блок порівняння 32 відбуваЗапропонований пристрій працює так. ється передача сигналу з виходу нормуючого пеНа першому етапі моніторингу за допомогою ретворювача 29 та цифро-аналогового перетвоклавіатури 34 для введення інформації або за дорювача 11 для управління тиристорним помогою центральної персональної ЕОМ через регулятором напруги 2 та чотирма пристроями 7блок узгодження рівня сигналів 35 задається ко10 керування трьома блоками 4-6 однофазних манда формування необхідного закону зміни наконтакторних апаратів та комутуючим апаратом 1. пруги Uy на керуючих електродах тиристорного У блоці порівняння 32 із загального рівня вібрації, регулятора напруги 2 та відповідного закону вмивиміряного сенсором вібрації 20, вилучається елекання чотирьох пристроїв 7-10 керування трьома ктромагнітна складова вібрації, зумовлена електблоками 4-6 однофазних контакторних апаратів та ромагнітними процесами перетворення енергії, і комутуючим апаратом 1. Ці закони реалізуються подається на другий вхід промислової ЕОМ 31. В промисловою ЕОМ 31, яка по цифровій шині їх промисловій ЕОМ 31 відбувається ідентифікація передає у вигляді цифрових кодів на цифроелектричних, температурних, швидкісних та вібрааналоговий перетворювача 11 для управління ційних параметрів асинхронного двигуна 3. Ретиристорним регулятором напруги 2 та чотирма зультат виводиться на дисплей 33 або ж на пристроями 7-10 керування трьома блоками 4-6 центральну персональну ЕОМ через блок узгооднофазних контакторних апаратів та комутуючим дження рівня сигналів 35. 9 12182 10 11 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 12182 Підписне 12 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601