Устройство для определения точности вращающегося трансформатора
f (! !) 565354
ОП ИСАН И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.12.75 (21) 2302325/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 15.07.77. Бюллетень № 26
Дата опубликования описания 12.09.77 (51) М. Кл.2 Н 02К 15/00
Н 02К 24/00
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.313.004.1 (088.8) (72) Авторы изобретения
Л. М. Шнайдерман, В. В. Юзвинкевич, Э. М. Айзенштейн и В. В. Кордубан (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОЧНОСТИ
ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ТРАНСФОРМАТОРА
Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для определения точности вращающихся трансформаторов и может найти применение в качестве средства для окончательного контроля на предприятиях, серийно изготавливающих вращающиеся трансформаторы (ВТ).
Известны устройства для проверки точности вращающихся трансформаторов в отдельных режимах. Так, например, устройство, предназначенное для проверки точности ВТ в синуснокосинусном режиме, содержит подключенный к источнику питания через фазирующий потенциометр компенсирующий ВТ, синусная обмотка которого соединена через делитель напряжения и узкополосный ламповый вольтметр по компенсационной схеме с синусной или косинусной обмоткой проверяемого
ВТ (1).
Недостатками этого устройства являк>тся: необъективность оценки точности ВТ как четырехобмоточной машины, так как устройство не позволяет измерить поперечную составляющую погрешности воспроизведения функциональной зависимости; невозможность оценки точности ВТ в линейном режиме, режиме построителя, трансформаторной дистанционной передачи и фазовращателя; высокая трудоемкость процесса определения точности, из-за его дискретности.
Известно также устройство, содержащее эталонный ВТ, блок компенсации амплитуды и фазы выходных напряжений эталонного и проверяемого ВТ, блок синхронного привода роторов эталонного и проверяемого ВТ, трансформатор, усилитель, фазочувствительные детекторы продольной и поперечной составляющих и блок регистрации погрешностей, причем все выходные обмотки — синусные и ко10 синусные эталонного и проверяемого ВТ соединены между собой по компенсационной схеме и подключены к первичной обмотке трансформатора, усилитель подключен ко вторичной обмотке трансформатора, а его выход
15 соединен с фазочувствительными детекторами, подключенными к блоку регистрации погрешностей (2). При вращении роторов проверяемого и эталонного ВТ во вторичной обмотке трансформатора появляется напряжение, про20 порциональное общей погрешности проверяемого ВТ, которое после усиления разлагается на две составляющие — продольную и поперечную, по которым оценивается точность проверяемого ВТ.
25 Таким образом указанное устройство позволяет при автоматизированном процессе проверки определить точность ВТ как информационной четырехобмоточной электрической машины. Данное устройство является наибо30 лее близким к изобретению по технической сущности и решаемой задаче, 565354
11едостатком устройства является невозмо>кность количественного определения точности проверяемого ВТ в различных режимах его работы.
Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства для определения точности вращающегося трансформатора. Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее эталонный
ВТ, выходные обмотки которого соединены по компенсационной схеме с выходными обмотками проверяемого ВТ, блок компенсации амплитуд и фаз выходных напряжений эталонного и проверяемого ВТ, вход которого соединен с источником питания, а выход — с входом эталонного ВТ, блок си хроипого привода роторов эталонного и проверяемого ВТ, усилитель, фазочувствительныс детекторы продольной и поперечной составляющих, входы которых соединены с выходами усилителя и блок регистрации погрешностей, соединенный с выходами фазочувствительных детекторов, введены дополнительно усилитель, фазочувствительные детекторы продольной и поперечной составляющих и решающий блок, причем входы фазочувствительных детекторов продольной и поперечной составляющих погрешностей соединены с выходами дополнительного усилителя, а выходы — с блоком регистрации погрешностей, входы решающего блока соединены с выходами фазочувствительных детекторов продольных составляющих погрешностей, а выход — с блоком регистрации погрешностей, а каждая пара соединенных между собой выходных обмоток проверяемого и эталонного ВТ подключена к одному из усилителей устройства.
На фиг. 1 представлен один из вариантов функциональной схемы устройства для проверки точности ВТ; на фиг, 2 — другой вариант исполнения функциональной схемы устройства.
Устройство содержит источник питания 1, к которому через коммутирующее устройство
2 подключены обмотка 3 возбуждения и квадратурная обмотка 4 проверяемого вращающегося трансформатора 5. Эталонный вращающийся трансформатор 6 подключен обмоткой возбуждения к источнику питания 1 через блок 8 компенсации амплитуд и фаз выходных напряжений эталонного и проверяемого вращающихся трансформаторов.
Выходные обмотки указанных ВТ расположены на роторах, причем одноименные выходные обмотки эталонного и проверяемого ВТ соединены между собой по компенсационной схеме. Выходные обмотки могут быть расположены и на статоре, а по компенсационной схеме могут быть соединены и разноименные обмотки.
Свободные концы синусных обмоток подключены на вход усилителя 9, свободные концы косинусных — на вход усилителя 10. К выходам усилителя 9 подключены фазовый детектор 11 поперечной составляющей и фазоГ
60 5 вый детектор 1? продольной составляющей, к выходам усилителя 10 — фазовый детектор 13 поперечной составляющей и фазовый детектор
14 продольной составляющей. Выходы всех фазовых детекторов подключены к блоку 15 регистрации погрешностей, а к выходам фазочувствительных детекторов 12 и 14 продольных составляющих подключен решающий блок 16, выход которого соединен с блоком 15 регистрации погрешностей.
Роторы эталонного и проверяемого ВТ связаны с блоком 17 синхронного привода.
Решающий блок может быть выполнен в виде решающего ВТ (фиг. 2); в этом случае обмотку 18 возбу>кдсния и квадратную обмотку
19 решающего ВТ подключают к выходам фазочувствптельных детекторов 14 и 12 продольIII Ix составляющих соответственно. Синусную
20 и косинусную 21 обмотки решающего ВТ подключают через коммутирующее устройство
22 к блоку 15 регистрации погрешностей. Ротор решающего ВТ жестко соединяют с роторами эталонного и проверяемого вращающихся трансформаторов.
Перед определением точности проверяемого
5 ВТ предварительно выполняется согласование нулевых положений роторов проверяемого и эталонного ВТ. Для этого посредством коммутирующего устройства 2 к источнику питания 1 подключают обмотку 3 возбуждения проверяемого ВТ и с помощью блока 17 синхронного привода ротор эталонного ВТ устанавливается в нулевое положение. Затем статор проверяемого ВТ поворачивается в положение, при котором напряжение на выходе фазового детектора 12 продольной составляющей является минимальным. В этом положении статор проверяемого ВТ фиксируется.
При помощи блока 8 компенсации выполняется взаимная компенсация амплитуд и фаз выходных напряжений эталонного и проверяемого ВТ на их синусных обмотках. При применении решающего ВТ выполняется согласование нулевых положений эталонного, проверяемого и решающего ВТ.
Весь цикл определения точности проверяемого вращающегося трансформатора 5 как четырехобмоточной электрической машины и в основных функциональных режимах его работы выполняется за два полных оборота ротора. Перед началом первого оборота роторов эталонного и проверяемого ВТ через коммутирующее устройство 2 к источнику питания подключается обмотка возбу>кдения проверяемого ВТ. При выполнении решающего блока 16 в виде решающего ВТ (см. фиг. 2) одновременно через коммутирующее устройство 22 к блоку регистрации погрешностей подключается синусная обмотка решающего ВТ.
В процессе первого оборота роторов эталонного и проверяемого ВТ, а также ротора решающего ВТ, при его использовании, устройство работает следующим образом.
Благодаря синхронному вращению роторов эталонного и проверяемого ВТ и указанному
565354
05 попарному соединению по компенсационной схеме синусных и косинусных обмоток и их подключению к усилителям 9 и 10 на выходах этих усилителей выделяются напряжения, пропорциональные погрешностям отображения функциональных зависимостей проверяемого
ВТ.
Фазочувствительные детекторы 11, 12, 13 и
14, на входы которых с выходов усилителей 9 и 10 поступают усиленные напряжения, пропорциональные погрешностям отображения функциональных зависимостей, выделяют продольные и поперечные составляющие этих погрешностей. Таким образом на выходах детекторов 11 и 13 выделяются поперечные составляющие в>, (а) и е, (а) напряжений, пропорциональные погрешностям отображения функциональных зависимостей соответственно синусной и косинусной обмоток проверяемого
ВТ, а на выходах детекторов 12 и 14 соответственно продольные составляющие 6s, (а) и
4, (а) напряжений, пропорциональных погрешностям отображения функциональных зависимостей соответственно синусной и косинусной обмоток проверяемого ВТ.
Выделенные фазочувствительными детекторами 11, 12, 13 и 14 составляющие погрешностей отображения функциональных зависимостей е, (а), с>, (а), 6„6s, (a) поступают на блок регистрации погрешностей 15, а продольные составляющис погрешностей 6s, (а) и
4, (а), кроме того, поступают»а вход решающего блока 16 решающего уравнения:
В,: —. 6,, (z) sfII a — c, (.) cos а, (1)
5„(u) == 114,35 (1 + 0,5225m) )(1+ m (соза + Ь (а)) Результат решения уравнения (1) представляет собой погрешность вращающегося трансформатора 5 в режиме трансформаторной дистационной передачи, фазовращателя и погрешность угла вектора в режиме построителя, а результат решения уравнения (2) — погрешность ВТ в линейном режиме. Оба результата также поступают на блок регистрации погрешностей.
При использовании решающего ВТ продольные составляющие погрешностей отображения функциональных зависимостсй 6s, (а) и 6s,(à) поступа1от на статорные обмотки 18, 19 решающего BT, a с синусной обмотки 20 снимается функция (1), По продольным составляющим погрешностей 6, (а) и 6, (а) оценивается точность проверяемого 5 BT в синусно-косинусном режиме, Перед началом второго оборота роторов эталонного и проверяемого (решающего ВТ, при его использовании) через коммутирующее устройство 2 к источнику питания 1 подключается квадратурная обмотка 4 проверяемого
BT. При использовании решающего BT в ка5
45 честве решающего блока 16 одновременно через коммутирующее устройство 22 на вход блока регистрации погрешностей 15 подключается косинусная обмотка 21 решающего ВТ.
Как и при первом обороте роторов эталонного и проверяемого ВТ на выходах фазочувствительных детекторов 11 и 13 выделяются поперечные е, (а), е,, (а), а на выходах детекторов 12 и 14 — продольные 6s, (а), 6s, (а) составляющие погрешностей отображения функциональных зависимостей, поступающие на блок регистрации погрешностей 15.
Продольные составляющие погрешностей
4. (а) и 6, (а), кроме того, поступают на вход блока 16, решающего уравнение: с„(а) = с,, (х) SiII a + 11,, (а) СОЗ х. (3)
Результат решения уравнения (3) также поступает на блок 15 регистрации погрешностей и представляет собой погрешность модуля вектора в режиме построителя.
При использовании в качестве решающего блока решающего ВТ, продольные составляющие погрешностей 6s, (а) и 6s, (а) поступают на статорные обмотки решающего ВТ и функция (3) снимается с его косинусной обмотки 21.
Таким образом, за два оборота роторов проверяемого 5 и эталонного 6 ВТ (а также ротора решающего ВТ, при его использовании) в блоке 15 регистрируются поперечные в> (а), .s, (а), ss, (а), es, (а) и продольные 6s, (а), s, (CI), 6s3 (Q) 7 6s, (а) СОСтаВЛяЮщИС ПОГрСШностсй отображения функциональных зависнмостс111, и также функции (1), (2) и (3).
Iln составляющим 6, (а) и 6,(а) оцсннваi0T Очность ВТ 11 синчсно-косину с!1ом рсжнмс, по функции (1) — в режиме трансформаторной дистанционной передачи и фазовращатсля, по функциям (1) и (3) — в режиме построителя, по функции (2) — в линейном режиме.
Совокупность продольных и поперечных составляющих 6s, (а), 6s, (а), 6s, (а), 6s, (а), Устройство для определения точности вращающегося трансформатора, содержащее эталонный вращающийся трансформатор, выходные обмотки которого соединены по компенсационной схеме с выходнь1мп обмотками проверяемого вращающегося трансформатора, блок компенсации амплитуд и фаз выходных напряжений указанных вращающихся трансформаторов, вход которого соединен с источником питания, а выход — с входом эталонного вращающегося трансформатора, блок синхронного привода роторов эталонного и проверяемого вращающегося трансформаторов, усилите. Ib, фазочувствнтельнЫе детекторь1 Продоль565354 ной и поперечной составляющих погрешностей проверяемого вращающегося трансформатора, входы которых соединены с выходами усилителя, и блок регистрации погрешностей, соединенный с выходами фазочувствительных детекторов, о тл и ч а ю ще е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, устройство снабжено решающим блоком и дополнительными усилителями и фазочувствительными детекторами продольной и поперечной составляющих погрешностей, причем входы дополнительных фазочувствительных детекторов соединены с выходом дополнительного усилителя, выходы указанных детекторов— с блоком регистрации погрешностей, входы решающего блока подключены к выходам фазочувствительных детекторов продольной составляющей погрешностей, выход решающего блока соединен с блоком регистрации погрешностей, а каждая пара соединенных между собой выходных обмоток эталонного и проверяемого вращающихся трансформаторов подключена к одному из усилителей устройства. Источники информации, принятые 10 во внимание при экспертизе 1. Астахов Н. В., Крайз Б. Л., Лопухина Е. М. и др. Испытание электрических микромашин. «Высшая школа», М., 1973, с. 191 — 194. 15 2. Патент США М 3328691, кл. 324 — 158, 1967, 565354 Фиг. 2 Составитель А. Головченко Техред 3, Тараненко Редактор Н. Коган Корректор Л Котова Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 2323/1 Изд. Ма 624 Тираж 917 Подписное ЫНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5
