Всесоюзная ,п'т''^чт!

29II65

ОП И САНИ Е

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оюа Советских

Социалистических

Респуйлик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 12.1Ч.1969 (№ 1322131/24-7) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 06 1.1971. Бюллетень № 3

Дата опубликования описания 15.I I I.1971

МПК G 01г 25/00

Комитет оо делам иаооретеиий и открытий лри Совете Министров

СССР

УДК 621.317.373:621.313, .32 (088.8) Автор изобретения

А. К. Яголковский

Рижский политехнический институт

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ И РЕГИСТРАЦИИ

УГЛА О СИНХРОННОЙ МАШИНЫ

Известные устройства для измерения угла О между напряжением и электродвижущей силой синхронной машины, использующие фотоэлектрический датчик положения поля ротора (либо датчик иного типа), содержат усилителиограничители, дифференцирующие цепи, генератор импульсов, измеритель времени, запоминающий блок и усилитель мощности.

Для упрощения устройства и повышения точности измерения предлагается в качестве датчика фазы э.д.с. синхронной машины и фазочувствительного усилителя использовать фототранзистор, управляемый импульсами света, фиксирующими положение поля ротора, коллекторная цепь которого через стабилитрон и однополупериодный выпрямитель подключена к зажимам контролируемой машины.

На фиг. 1 показано получение импульсов света, фиксирующих положение поля ротора; иа фиг. 2 представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 3 — форма токов и напряжений в разных точках схемы; на фиг. 4 — зависимость выходного тока устройства от угла О.

Предлагаемое устройство осуществляет бесконтактное измерение угла О между напря>кением и э.д.с. синхронной машины. При этом обеспечивается линейная зависимость между выходным сигналом и углом О в диапазоне

5 — 160 .

Для получения импульсов света, фиксирующих фазовое положение ротора, на валу син«рониой машины закреплен обтюратор 1 (см. фиг. 1) из любого светонепроницаемого материала с числом вырезов, равным числу пар полюсов исследуемой синхронной машины. Угловая величина каждого выреза и выступа

180 равна —, где р — число пар полюсов исслеP

10 дуемой машины.

Обтюратор можно поворачивать иа валу машины на 360 и закреплять в нужном положешш. 3То используется для установки обтюратора в положение, отвечающее нулевому

15 значению угла О, а также для градуировки устройства. Световой поток оã источника света 2, сфокусированный линзой,>, после проке>кдения через вырезы во вращающемся обтюраторе в виде импульсов света попадает

20 иа фототраизистор 4.

Фазочувствтп ельная схема (см. фиг. 2) собрана на фототранзисторе ПП1. Схема питается напри>кеиием с зажимов исследуемой синхронной машины через диод Дь осуществ25 ляющий однополупериодное выпрямлеиие. Синусоидальиые и.;1пульсы отрицательной полярности через ограни«итeльный резистор Rr годаются на стао глигрои Д, с которого снимаются прямоугольные импульсы напряжения

30 отрицательной поляпиогти для питания кол291165

3 лскторной цепи фототранзистора ПП1. Эти импульсы напряжения находятся в фазе с напряжением синхронной машины и фиксируют положение ее поля статора. С диода Дз через резистор R подается запирающее напряжение смещения на базу фототранзистора ПП1. Нагрузкой последнего является миллиамперметр

ИП1 магнитоэлектрической системы и переменный резистор R3, служащий для настройки схемы. Пока фототранзистор не освещен, ток в цепи коллектора отсутствует, так как он заперт напряжением смещения. Прп освещении фототранзистора в коллекторной цепи протекает ток. Освещенность выбирается таким образом, чтобы фототранзистор был насыщен. Этим обеспечивается ключевой режим работы схемы. В этом случае амплитуда импульсов тока коллектора определяется только напряжением питания цепи коллектора и ее сопротивлением. Этим достигается высокая

c абильность работы схемы.

Как уже было сказано выше, фототранзистор освещается импульсами света, длительность которых равна половине периода напряжения на зажимах машины, а фаза фиксирует положение поля ротора синхронной машины.

Так как схема является фазочувствительной, то при правильном выборе фазы напряжения питания и огносительного положения обтюратора на валу синхронной машины величина среднего значения тока коллектора фототранзистора ПП1 зависит от разности фаз между напряжением на зажимах синхронной машины и э.д.с. синхронной машины — т. е. является функцией угла О.

На фиг. 3: У„„, — напряжение после выпрямления диодом Рь Уд, — напряжение на стабилитроне Д, которым питается цепь коллектора фототранзистора, 1,;„,,— ток в цепи коллектора.

Так как коллекторная цепь фототранзистора питается прямоугольными импульсами напряжения и осве.цается он прямоугольными импульсами света, то средняя величина тока коллектора прямо пропорциональна углу О (см. фиг. 4).

И Результаты измерения мало зависят от напряжения питания, так как прямоугольные импульсы напряжения для питания цепи коллектора фототранзистора снимаются со стабилитрона.

15 Устройство может применяться для записи на осциллографе, Для этого вместо миллиамперметра включается вибратор осциллографа через 1 С-фильтр для выделения постоянной составляющей тока, равной среднему значе20 нию.

Предмет изобретения

25 Устройство для измерения и регистрации угла О синхронной машины, содержащее датчик фазы э.д.с, синхронной машины, фазочувствительный усилитель и измерительный орган, отлича ош,ееся тем, что, с целью упрощения

30 устройства и повышения точности измерения, в качестве указанного датчика и фазочувствительного усилителя применен фототранзистор, управляемый импульсами света, фиксирующими положение поля ротора, коллекторная цепь

35 которого через сгабилитрон и однополупериодный выпрямитель подключена к зажимам контролируемой машины.

li irrp

-3пыл

Фиг. 8

1«л

Z0 90 б0 В0 700 1Л 140 100 фиг. ф

Составитель И. Днепровская

Редактор Ю. Д. Полякова Текред А. А. Камышникова Корректор О. M. Ковалева

Изд P,ã<> Заказ 531/19 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4)5

Типография, пр. Сапунова, 2