Устройство для контроля многополюсных вращающихся трансформаторов

Устройство для контроля многополюсных вращающихся трансформаторов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИИЛЬСТВУ. Союз Советских

Социалистических

Республик о>868815 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 261079 (21) 2834110/18-24 с присоединением заявки М (23) ПриоритетОпубликовано 300981. Бюллетень 1Чо 36

Дата опубликования описания 3009.81 (51)М. Кл.з

G 08 С 25/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

J (53) УДК 68i.325 (088.8) I (72} Авторы изобретения

Е.A. ÀðòKõoâ и Б.И. Белоусов (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ МНОГОПОЛЮСНЫХ

ВРАЩАЮЩИXCЯ TPАНСФОРМАТОРОВ

Изобретение относится к автоматике и телемеханике и может быть использовано для автоматизированной

Проверки высокоточных многополюсных вращающихся трансформаторов.

В настоящее время при разработке и производстве прецизионных многополюсных вращающихся трансформаторов особое внимание уделяется контрольно-измерительной аппаратуре.

В связи с ростом точности многополюсных вращающихся трансформаторов является актуальной проблема создания относительно простых автоматизированных устройств .для контроля их

/I с погрешностью, не превышающей 0,5

Известны устройства для контроля вращающихся трансформаторов, содержащие эталонные электрические шкалы, которые позволяют вести проверку в полуавтоматическом режиме (1).

Однако число контролируемых ими точек определяется числом полюсов шкалы, т.е. ограничено, а погрешность составляет 3 :4 .

Известны устройства для непрерывной автоматической записи погрешности многополюсных вращающихся трансформаторов в режиме следящей системы передачи угла, в основу которых положен многополюсный преобразователь угла в виде параметрического генератора с вращающимся модулятором (2) и (3) .

Наиболее близким по технической сущности являетдя устройство контроля следящей системы передачи угла, соде)зжащее параметрический генератор.(состоящий из ротора с числом пар полюсов Р, статора и модулятора, установленного на валу синхронного двигателя), двухполюсные фазовращатель и CKBT-датчик, связанные соответственно через первый редуктОр с передаточным отношением i=1- 6 (ви1) и второй редуктор с валом синхронного двигателя, синхронный детектор, входы которого подключены к обмотке ротора и через фазовращатель — к обмотке статора параметрического генератора,а выход-через фильтр высоких частот к регистрир йощему устройству, усилитель, вход которого подключен к выходу СКВТ-датчика, а выход — Й исполнительному двигателю, кинематически связанному с ротором параметрического генератора. Ротор проверяемого многополюсного трансформатора сочлен%ется с ротором параметрического генератора, выходныеicu868815 нусная и косинусная обмотки проверяемого трансформатора подключены к соответствующим синусной и коси.нусной обмоткам двухполюсного СКВТдатчика (3).

Недостатком этого устройства является ограниченная точность, обусловленная погрешностью второго Редуктора и двухполюсного СКВТ-датчика, причем данная погрешность обратно пропорциональна числу пар полюсов (0 проверяемого вращающегося трансформатора и поэтому становится особенно существенной при проверке вращающихся трансформаторов с числом пар полюсов менее 64.

Цель изобретения — ..повышение точно15 сти автоматической проверки многополюсных трансформаторов.

Устройство для контроля многополюсных вращающихся трансформаторов, содержащее параметрический генератор, состоящий из ротора с числом пар полюсов Р, статора и модулятора, первый синхронный двигатель, вал которого соединен с валом модулятора параметрического генератора, с ва- 25 лом фазовращателя через первый редуктОр с передаточным отношением

=1, — E(f « 1),с.валом синусно-косинусного вращающегося трансформатора. через, второй редуктор, второй синхронный двигатель, вал которого соединен с валом регистрирующего блока, вал ротора параметрического генератора соединен с валом многополюсного параметрического генератора, первый источник питания, выход которого соединен с первым и вторым синхронными двигателями, второй источник питания, выход которого соединен со входсм многополюсного вращающегося трансформатора, ротор пара- 40 метрического генератора соединен с первым входом синхронного детектора, а статор параметрического генератора соединен через фазовращатель со вторым входом синхронного 45 детектора, выход которого соединен через фильтр высоких частот с регистрирующим блоком, выход синуснокосинусногo вращающегося трансформатора соединен через усилитель с 50 исполнительным движением, вал которого соединен с валом многополюсного вращающе ося трансформатора, введены два дополнительных двухполюсных вращающихся трансформатора, валы 55 которых соединены с валом первого синхронного двигателя, входы подключены соответственно к выходным синусной и косинусной обмоткам многополюс ного вращающегося трансформатора, а выходы — к синусной и косинусной обмоткам синусно-косинусного вращающегося трансформатора, второй редуктор выполнен с предаточным отношением — 1-Е, где Р— число пар полюсов проверяемого трансформатора. 65

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Предлагаемое устройство состоит из параметрического генератора, в который входят ротор 1 с обмоткой с числом пар полюсов Р, статор 2 с числом пар полюсов P+1 (или P-1) и модулятор 3, установленный на валу синхронного двигателя 4 (на чертеже все обмотки условно показаны зачерненными участками). С валом модуля тора через первый одноступенчатый редуктор 5 и второй одноступенчатый редуктор б связаны соответственно двухполюсные фаэовращатель 1 и синусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ) 8. Роторы дополнительных двухполюсных вращающихся трансформаторов 9 и 10 установлены на валу модулятора. Каждый из вращающихся трансформаторов 9 и 10 является двухобмоточным, причем ротор одного смещен относительно другого на

3Т угол . Первый вход синхронного детектора 11 подключен к обмотке ротора параметрического генератора, а второй вход — через фазовращатель 7к обмотке статора генератора. Выход синхронного детектора через фильтр

12 высоких частот подключен к регистрирующему блоку 13, в качестве которого, например, может быть использован самописец, бумажная лента которого протягивается синхронным двигателем 14 ° Синхронные двигатели 4

Пи 14 подключены к общему источнику

15 питания. Ротор проверяемого многополюсного вращающегося трансформатора 16 сочленен с ротором 1 параметрического генератора, который кинематически связан с исполнительным двигателем.17. Синусная и косинусная выходные обмотки проверяемого многополюсного трансформатора 16 подключены соответственно к входным обмоткам дополнительных вращающихся трансформаторов 9 и 10, выходные обмотки которых подключены к синусной и косинусной обмоткам двухполюсного СКВТ 8. Выход СКВТ 8 подключен ко входу усилителя 18, выход которого связан с обмоткой управления исполнительного двигателя 17. Обмотка возбуждения проверяемого трансформатора 16 подключена к источнику питания 19.

Первый одноступенчатый редуктор 5 выполнен с передаточным отношением

i = 1- Е(Я <<1), а второй одноступенчатый редуктор б выполнен с передаточным отношением i = 1-8,где Р„число пар полюсов проверяемого трансформатора.

Устройство работает следующим образом.

При вращении модулятора 3 параметрического генератора со скоростью и с обмотки ротора 1 на первый

14 вход синхронного детектора 11 посту868815 (2) 40

50

d0 пает напряжение с частотой „=Р()4+a„) () где N — скорость вращения роторов проверяемсго трансформатора и генерагора. С обмотки статора 2 на вход фазовращателя 7 поступает напряженке c частотой — (P + 1) пффф.

Я

С выхода фа зов раща тел я 7, ротор которого вращается через редуктор 5 со скоростью п (1-B) на второй вход синхронного детектора 11 поступает напряжение с частотой — (Р+1) n — (1-E) n (3) Элементы 16,9,10,8,18,17 представляют собой следящую систему передачи угла с электрической редукцией, в которой задание угла поворота осуществляется непрерывно при вращении

СКВТ 8 и дополнительных трансформаторов 9 и 10, представляющих собой второй дифференциальный СКВТ-датчик.

Необходимость выполнения дифференциального CKBT-датчика из двух трансформаторов обусловлена тем, что их роторы должны непрерывно вращаться с относительно высокой скоростью и, следовательно, они должны быть бесконтактными, а четырехобмоточные бесконтактные СКВТ не выпускаются промышленностью.

При вращении роторов дополнительных трансформаторов 9 и 10 со скоростью и> а ротора СКВТ 8 через редуктор б с передаточным отношением

1-Ко (бо ((1) со скоростью n (s-6î ) роторы проверяемого трансформатора и параметрического генератора будут вращаться со скоростью

n„-(nM(- к д Ц р Ро (4) где Ро — коэффициент электрической редукции следящей системы, равный числу пар полюсов проверяемого трансформатора.

Из формул (1,3,4) следует, что равенство „= f,необходимое для работы синхронного детектора 11 в режиме фазового дискриминатора будет выполняться, при Go=E. р".> т.е. если передаточное отношение редуктора 6 будет равным,,« о (5)

В этом случае детектор ll выделяет следующие составляющие погрешности проверяемого трансформатора 16 и предлагаемого измерительного устройства: погрешность параметрического генератора, изменяющуюся с частотой ....5

ЗО

35 „=n ; погрешность редуктора 5 и фазовращателя 7, с частотой, равной скорости вращения ротора фазовращателя F>= n„(4- Е ); погрешности от редуктора б, дополнительных вращающихся трансформаторов 9,10 и СКВТ 8 с частотами C,=n и Р = пм(4-аф ); погрешности проверяемого многополюсного трансформатора, меняющиеся с частотой, равной скорости прохождения одного полюсного деления 9.=NP0 = n . -Й

t4L р и Рядом кРатных частот Р4 = KF>, где К=2 8.

Если малую величину Е выбрать такой, чтобы выполнЯлось Условие и «8Р», то погрешнОсти с частотами v„è Т могут быть легко подавлены с помощью фильтра высоких частот 12, и регистрирующий блок 13 производит запись только погрешности проверяемого трансформатора.

Питание синхронных двигателей 4 и 14 от одного источника обеспечивает протяжку бумажной ленты регистРирующего устройства синхронно с поворотом ротора проверяемого трансформатора.

Таким образом, в отличие от прототипа, погрешности СКВТ-датчика и редуктора, связывающего CKBT с валом модулятора, в данном устройстве исключаются благодаря перенесению их в область частот (за счет использования дополнительных трансформаторов и выполнения редуктора с передаточным отношением

1 — 6 - - 8<<.1 р 1

Исключение указанных погрешностей следящей системы с проверяемым многополюсным трансформатором особенно важно при проверке трансформаторов с небольшим числом пар полюсов, например при проверке ВТП-4, для которых P<> = 4

Например, при использовании известного устройства погрешность„ вносимая редуктором (выполненным с погрешностью ре*.= 1 ) следящей си-.

I обреа, 60 к стемы будет E, = — = — =- 15

Ро 4

В предлагаемом устройствс данная погрешность принципиально исключается.

Формула изобретения

Устройство для контроля многополюсных вращающихся трансформаторов, содержащее параметрический генератор, состоящий из ротора с P числом пар полюсов статора и модулятора, первый синхронный двигатель, вал которого соединен с валом модулятора параметрического генератора, с валом фаэовращателя через первый редуктор с передаточным отношением

1 = 1 -E,(Å ((1), с валом синусно-1 косинусного вращающегося трансфор868815

ВНИИПИ Заказ 8336/74 Тираж 694 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная,4 матора,через второй редуктор, второй синхронный двигатель, вал которого соединен с валом регистрирующего блока, вал ротора параметрического генератора соединен с валом многополюсного вращающегося трансформатора, первый источник питания, выход которого соединен с первым и вторым синхронными двигателями, второй источник питания, выход которого соединен со входом многополюсного вращающегося трансформатора, ро тор параметрического генератора соединен с первым входом синхронного детектора, а статор параметрического генератора соединен через фазовращатель со вторым входом синхронного детектора, выход которого соединен через фильтр высоких частот с регистрирующим блоком, выход синусно-косинусного вращающегося грансформатора соединен через усилитель 20 с исполнительным двигателем, вал которого соединен с валом многополюсного вращающегося трансформатора,,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены два дополнительных двухполюсных вращающихся трансформатора, валы которых соединены с валом первого синхронного двигателя, входы подключены соответственно к выходным синусной и косинусной обмоткам многополюсного вращающегося трансформатора, а выходы— к синусной и косинусной обмоткам синусно-косинусного вращающегося трансформатора, второй редуктор вы полнен с передаточным отношением

РР

1 — E «p, где P p - число пар полюсов проверяемого трансформатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 195224, кл. Е 06 7/02, 1961 °

2. Авторское свидетельство СССР

9 525151, кл, G 06 К 11/02, 1975.

3. Авторское свидетельство СССР

9 651398, кл. G 08 С 25/00 1976 °