Устройство для измерения и регистрации угла устойчивости синхронной машины

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I66404

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт, свидетельства №вЂ”

Заявлено 04.71.1963 (№ 840126/24-7) с присоедипепием заявки №

Приоритет

Опубликовано 19.XI.1964. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 11.1.1965

Кл. 21d>, 2

Л!ПК Н 021

УДК

Государственный комитет ло делам изобретений и открытий СС Р

Авторы изобретения

H. Р. Ипатенко, M. В. Боканов и H. У. Космачев

Заявите, ь

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ И РЕГИСТРАЦИИ

УГЛА УСТОЙЧИВОСТИ СИНХРОННОЙ МАШИНЫ

Подписная группа ¹ 78

Известные устройства для измерения и регистрации угла устойчивости синхронной машины содержат симметричный триггер, импульсный датчик фазы э, д. с. машины и регистрирующий орган.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что в пем использован транзисторный усилитель, управляющий через базовый переход выходным сигналом триггера, фиксирующим поло>кение поля ротора. Коллекторная цепь усилителя питается синусоидальным напря>кением сети, фиксирующим поло>кение поля статора. С выхода усилителя снимается сигнал, пропорциональный углу устойчивости машины.

На фиг. показано крепление ярем датчика на полумуфте синхронной машины; на фиг. 2 — принципиальная электрическая схема предложенного устройства; на фиг. 3— кривые входных и выходных электрических величин устройства; на фиг. 4 — кривая зависимости выходного сигнала устройства от угла устойчивости синхронной машины.

В основу бесконтактного метода измерения угла с помощью нового устройства положено сочетание свойств триггера, управляющего датчиком электромагнитной системы синхронно с сетью, и транзисторного усилителя с фазовым управлением, у которого напряжение выходной цепи (U, ) изменяется по сипусоидальпому закону.

В качестве датчика импульсов использован известный датчик электромагнитной системы, который осуществляет фиксацию положения ротора синхронной машины относительно поля статора. Зазор между постоянным магнитом и ярмом равен 0,3 — 0.5 лил.

10 Число ярем (пластин), размещенных по окружности полумуфты на валу синхронной машины, должно быть равно числу полюсов машины, Расстояние между ярмами должно быть равно расстоянию полюсного деления

15 машины.

Для установки ярем 1 в положение, отвечающее нулевому значению угла е, а также для построения градуировочной кривой 1в =

=f(e) ярма крепят на подвижном кольце 2, 20 которое можно поворачивать и закреплять в любом положении относительно полумуфты 3.

Существующие конструкции предусматривают поворот магнитов, что связано со зна25 чительными технологическими трудностями изготовления дуги с пазом для закрепления магнита.

Импульсы э. д, с. датчика подаются на вход. триггера, собранного на транзисторах

30 Т,, Т., (см. фиг. 2); частота прямоугольных

166404 сигналов на выходе триггера равна частоте сети.

Для беспереоойной работы триггера (переход из одного устойчивого состояния в другое без пропусков) достаточно подать на вход сигнал порядка 0,5 — 1 в. Поэтому при амплитуде сигнала датчика 25 в и более размеры подковообразного магнита и ярма не влияют на работу устройства. При ширине ярма, например, равной половине полюсного давления, запаздывание в срабатывании триггера составляет 0,25 эл. градуса. Последнее имеет громадное значение при исследовании многополюсных машин, когда полюсное деление синхронной машины может оказаться соизмеримым с шириной магнита.

Выходной сигнал триггера подается на вход транзисторного усилителя (Тз, Т ) с фазовым управлением. Выходная цепь усилителя питается от сети переменного тока, к которой подключена синхронная машина.

Диоды Д, Я в цепях коллекторов предотвращают пробой коллекторного перехода при положительном потенциале на коллекторе. Напряжение сети, поданное на коллекторный переход, фиксирует положение поля стэтора машины.

Входной сигнал триггера. как отмечалось ранее, фиксирует положение ротора машины, При правильном выборе фазы питающей сети и относительного положения ярем величина среднего значения выходного тока усилителя зависит от разности фаз напряжения сети и э. д. с. синхронной машины, т. е. является функцией угла е.

Взаимосвязь и форма сигналов датчика и триггера, а также выходного тока усилителя

1е =f() показаны на фиг. 3.

Ток коллектора мало изменяется с изменением напряжения U при l =const, поэтому среднее значение тока в цепи коллектора практически пропорционально углу е, т. е. зависимость le = f (e) линейна (см. фиг. 4).

Последнее имеет существенное значение при обработке осциллограмм.

5 При использовании фильтра С-Др из коллекторного тока пульсирующей формы выделяется постоянная составляющая, равная среднему за период значению, которая подается на вибратор Вб осциллографа. При10 менение фильтра вносит некоторую инерционность в работу устройства. В связи с тем, что инерционность схемы ничтожно мала (тысячные доли секунды) в сравнении с инерционной постоянной синхронной машины, опреде15 ляющей движение ротора в переходном режиме, погрешность, вносимая схемой, не оказывает влияния на результаты измерений угла е.

20 П р едм ет изобретения

1. Устройство для измерения и регистрации угла устойчивости синхронной машины, содержащее симметричный триггер на полупро25 водниковых триодах, импульсный датчик фазы, э. д. с. машины и регистрирующий орган, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, использован транзисторный усилитель, управляемый через базо30 вый переход выходным сигналом триггера, фиксирующим положение поля ротора, а коллекторная цепь указанного усилителя питается синусоидальным напряжением сети, и с выхода усилителя снимается сигнал, пропор35 циональный углу устойчивости машины.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что применен электромагнитный импульсный датчик, укрепленный на валу синхронной машины с помощью полумуфты и снабженный

40 поворотным кольцом, служащим для перемещения датчика.

166404

U — дат 7и а

Юьы 2

1

Фиг l

4Я

38

Гб

zz

1д0

V»

l030 Я 7090770 0 ИУ0

Фиг. Ф

Фиг 2

Составитель С. Ситниковй

Редактор П. Вербова Техред А. А. Кудрявицкая Корректор T. С. Дрожжина

Заказ 3592/4 Тираж 975 Формат бум. 60 90 /з Объем 0,3 изд. л. Цена 5 коп.

1ШИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2