Устройство для контроля электрических машин

Устройство для контроля электрических машин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистимеских

Республик (11)532871

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено04.07.75 (21) 2151637/24 (51) M. Кл.

G 07 С 3/00 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 25.10,76,Бюллетень № 39 (45) Дата опубликования описания05.01.77 (53) УДК 681.178 (088.8 ) JI. М. Епифанова, B. Н. Куликов, В, А. Липский, Л. Ф. Старкова, И. Л, Недумова, С. Н. Строкач и В, П. Максимов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

Е=(к. cps

1 б Е

Изобретение относится к области электротехники и электроизмерительной техники, Известны устройства для автоматического контроля параметров электрических машин переменного тока, содержащие проверяемый вращающийся трансформатор, измеритель отношения напряжений, датчик угла, запоминающее и арифметическое устройства.

Контролируемый вращающийся трансформатор последовательно устанавливается на 1О углы, заданные датчиком угла. При установке вращающегося трансформатора на заданный угол измеряется отношение выходного напряжения вращающегося трансформатора к входному и в арифметическом устройстве определяется погрешность вращающегося трансформатора на каждом углу путем срав» нения измеренного отношения со значением синуса этого угла, поступающего в арифметическое устройство из запоминающего устройства.

Недостатком этого устройства является наличие погрешности, вносимой в результаты измерений из-за отсутствия измерений фазОвого сдвига выходного напряжения контро- лируемой машины, что видно, например, из формулы дпя определения погрешности отс» бражения синусной зависимости вращающегося трансформатора ( где К . — отношение выходного напряжения

ВТ в входному; изменение сдвига фаз между этими напряжениями при повороте ротора ВТ на угол А„.

В устройстве лЯ не измеряется, а при расчете погрешности с принимается соь ьЧ = 1

Наиболее близким техническим решением к данному является устройство для контроля электрических машин, которое содержит регулятор напряжения, выход которого соединен с проверяемой электрической машиной, коммутатор, первый выход которого соединен со входом регулятора напряжения, а второй выход — с первым входом первого ключа, выход которого подключен ко входу цифрового вычислителя. Первый выход цифрового вычислителя соединен с первым входом коммутатора, второй выход — со вхо532871 дом печатающего блока, а третий выход цифрового вычислителя через блок управления с двигателем, который кинематически соединен с преобразователем угол-фаза и проверяемой эпектрической машиной. Второй вход коммутатора соединен с выходом проверяемой электрической машины, третий выход коммутатора — с первым входом втс» рого ключа, выход которого через преобразователь фаза-код соединен со вторым вхо- р дом первого ключа.

Устройство обеспечивает контроль всех параметров электрических машин, являющихся функцией от амплитуды и фазы напряжения переменного тока и угла поворота ротора.

Однако недостатком этого устройства является наличие погрешности измерения от нестабильности частоты и амплиутды напряжения на выходе регулятора напряжения, Кроме того, наличие трех аналого-ци26 фровых преобразователей усложняет схему устройства, Бель изобретения — повышение точности и упрощение устройства.

Для этого в устройстве дпя контроля N электрических машин введены полярно-координатный компенсатор и дополнительный преобразователь угол-фаза, который кинематически соединен с полярно-координатным компенсатором, один из входов которого соединен с четвертым выходом коммутатора, а другой вход — с выходом регулятора напряжения. Выход полярно-координатного компенсатора соединен с третьим входом первого ключа, выход дополнительного пре- @ образователя угол-фаза — со вторым входом второго ключа, третий вход которого соединен с преобразователем угол- фаза. Полярно-координатный компенсатор содержит блок управчеш я, цифро-аналоговый преобразователь напряжения и соединенный с ним блок сравнения, двигатель и кинематически соединенный с ним фазорегулятор. Первый и второй входы блока управления соединене1 - выходами блока сравнения, а первый выход с двигателем, второй выход блока управления и выход фазорегулятора соединены со входами цифро-аналогового преобразователя цап >яжений.

1-1а .ертеже представлена схема предла- 66 гаемого устройства, Оно содержит контролируемую электрическую машину 1, коммутатор 2, полярнокоординатный компенсатор 3, состоящий из блока сравнепия 4, цифро-аналогового пре- б образователя напряжения 5, блока управления 6„ дыигатепя 7,, фазорегулятора 8, первый ключ 9„цифровой вычислитель 10, блок упры:.т-е:п1я 11, чреобразователь фаза-код

l2, преобразователь угол-фаза 13, второй ключ 14, двигатель 15, дополнительный преобразователь угол-фаза 16, регулятор напряжения 17 и печатающий блок 18, Выходное напряжение 0 < контролируемой машины через коммутатор 2 поступа.ет на один из входов блока сравнения 4. компенсатора 3. На другой вход блока сравнения 4 поступает напряжение О < с аналогового выхода цифро-аналогового преобразователя напряжения 5, на вход которого через фазорегулятор 8 поступает напряжение Lt р с регулятора напряжения 17, Одновременно напряжение U о с регулятора 17 поступает на вход контролируемой машины. С выхода блока сравнения 4 напряжение U„, пропорциональное разности модулей напряжений 0 > и 0 и напряжение 0 у пропорциональное разности фаз напряжений 0 х и U поступают на вход блока управления 6 полярис координатного компенсатора 3. С первого выхода блока управления 6 напряжение U поступает на управляющий вход преобразователя

5, изменяя напряжение 0 у, на выходе преобразователя 5 до момента равенства его по модулю напряжения 0 х

Со второго выхода блока управления 6 напряжение Lt поступает на приводной двигатель 7, который поворачивает вал фазорегулятора 8 и вап преобразователя уголфаза 16 до момента равенства фаз напря жений О и 0 х.

В момент равенства напряжений U, и 0< по модулю и фазе сигнал о величине отношение — х Б х с кодового выхода преосо разователя 5 поступает через ключ 9 на вход цифрового вычислителя 10, а сигнал о значении фазы напряжения U < с выхода преобразователя угол-фаза 16 через второй ключ 14 - на вход преобразователя фаза-код 12. Закодированный сигнал с преобразователя 12 через первый ключ 9 поступает на вход цифрового вычислителя 10Ä

Последний по заданной программе управляет работой коммутатора 2 и через блок управления 11 работой двигателя 15, Двигатель 15 поворачивает ротор электрической машины 1 и вал преобразователя угол.-фаза 13, Сигнал об угловом положении ротора электрической машины с дополнительного преобразователя 16 поступает через второй ключ 14 на вход преобразов теля фаза-код 12 и далее через первый ключ 9 на вход цифрового вычислителя 10.

Обработанные результаты измерений отношения амплитуд напряжений контролируемой машины, разности их фаз и угла поворота ротора с выхода вычислителя 10 поступают в печатающий блок 18. Коммутатор 2 по

532871 командам, поступающим от цифрового вычислителя 10, управляет ключами 9, 14 и регулятором напряжения 17.

Таким образом, введение в устройство полярно-координатного компенсатора позволяет уменьшить погрешность измерения от нестабильности частоты и амтцтитуды напряжения на выходе регулятора напряжения, а введение второго преобразователя уголфаза позволяет осуществить преобразование

I}O сигналов по каналам измерения угла и фазы одним аналогс -цифровым преобразователем фаза-код.

Рассмотрим проверку при помощи предлагаемого устройства, например, изменения коэффициента трансформации и фазово15

ro сдвига вращающегося трансформатора при изменении напряжения питания.

Первоначально определяется нулевое положение ротора вращающегося трансформатора, С этой целью согласно программе контроля с выхода цифрового вычислителя

10 подается команда на блок управления

11. С его выхода напряжение подается на управляющую обмотку двигателя 15, который приводит во вращение валы 1 и 13, Двигатель поворачивает Вал вращающегося трансформатора в сторону, соответствующую его истинному нулевому положению.

При вращении двигателя информации об угловом положении вала электрической маши- Э> ны и его выходном напряжении с преобразователя фаза-код 12 и ксмпенсатора 3 поступает в цифровой вычислитель 10. Угловое положение ротора электрической машины, соответствующее минимуму Отноше1.1 )( ния напряжений,", регистрируется в

}-1 о памяти цифрового вычислителя как нулевое.

Затем посредством управляющих сигналов, поступающих с выхода цифрового вычислителя 10 на вход блока управления 11, @» и далее на управляющую обмотку двигателя

15, производится поворот ротора электрической машины на угол 900, Б этом положении при номинальном напряжении питания на входе электрическоч машины 1 с преобразователя фаз -код 12 и компенсатсра 3 на вход цифрового вычислителя 10 посту= пает информация о начальном значении коэффициента трансформации контролируемой машины и начальном значении фазы напряжения на выходе дополнительного преобразователя угол-фаза 16, Затем по команде цифрового вычислителя 10 через коммутатор 2 производится изменение напряжения питания на выходе регулятора напряжения 17.®

При каждом новом значении напряжения питания на выходе контролируемой машины информация о текущем значении коэффициента трансформации и значении фазы напряжения на выходе преобразователя 16 с преобразователя фаза-код 12 и ксмпенсатора 3 поступает на вход цифрового вычислителя 10. В нем по заданной программе производится вычисление изменений коэффициента трансформации и фазового сдвига контролируемого вращающегося трансформатора при изменении напряжения питания.

При проверке погрешности отображения функциональной зависимости электрической машины и других ее параметров в цифровой вычислитель 10 закладываются типс вые программы управления процессом контроля и математической обработкой резул1 татов измерений, Таким образом, данное устройство при значительной простоте электрической схемы обладает большой точностью контроля.

4> ормула изобретения

1. Устройство для контроля электрических машин, содержащее регулятор напряже ния, выход которого соединен с проверяемой электрической машиной, коммутатор, первый выход которого соединен со Входом регулятора напряжения, а второй выход — с первым входом первогo,oi:o÷à, Выход которого подключен кс входу цифрового вычислителя, первый выход цифрсвсгс выЧИСЛИТЕЛЯ COBPIIHBFI С ЛЕРБЫ. л1 ЬХОДОМ KOM— мутатора, второй выход со входом печатающего блока, а третий вь1ход цифрового вычислителя через блок управления— с дВиГатечем, который 1ы1нематически соединен с преобразователе . у-. Ол-фаза и проверяемой электрической машиной, второй Вход коммутатора соединен с Выходом пссверяемсй 1ектрической ъ ашн ы, третий выход ко:",1мутатора соединен с первы1.; входом второго ю1юча, Выход которого через прессразователь фаз:код соединен сс Вторым Входом перВОГО ключа, О т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства и псвы1иен, я его то; ности в него Введены псла..:и кoopä::,ûàòНЫИ KOM.:IÅëñàòOP . ДОИМ.НИ тал)-1ПН1 li (: О.

ОазОВатель уГсл- фа В естс} ь и кнне11ат11 . ки соед1гиен с псля01-1с -координатным ксмI пенсато ом один из Вхсдсв которого соедпНЕН С ЧЕтВЕРтЫМ ВЫХОДСл1 КСММУТатсРа, а другой — вход — с выходом регулятора наПРЯЖСКИЯу ВЫХОД ПОЛЯРНО 1 .ОООД П Н ТНОГ О компенсатора сседпнен с третьи.;; входом первсг 3 ключар Выход дспслнительнсгс пре образователя угол-фаза — co вторым входом

ВтсрОГo кл1Оча Ipo. Ий ВхОд естoporo с00 динен с преобразователем угол-фаза, 2. Устройство по и. 1, о т ",:и :ч а ющ е е с я тем, чтО в нем полярно-координатный компенсатор содержит блок упсав532871

Составитель И, Назаркина

Редектор Н. Джврегетти Техред О. Луговая Корректор В. Кудряннов

Заказ 5444/200 Тираж 723 Подкионое

UHNNHN Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП Петеит", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ления, цифро-аналоговый преобразователь напряжения и соединенный с ним блок сраа нения, двигатель и кинематически соединенный с ним фазорегулятор, первый и второй входы блока управления соединены с выходами блока сравнения, а первый выход — с двигателем, второй выход блока управления и выход фазорегулятора соединены со входами цифрс аналогового преобразователя напряжений.