Фазометр

(5 ц 5 6 01 Й 25/00 ЪПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Винницкий политехнический институт(72) В,Я. Супьян (ЗО), Мосель Матабаэа Лигбенда (Уй), А.И, Гуцало и В,П; Савлюк (30)(56) Авторское свидетельство СССРМ 659980, кл, О 01 В 25/00, 1975.(57) Изобретение относится к фазоиэмерительной технике. Цель изобретения - повышение точности измерения разности фаздвух синусоидальных напряжений, Фазометр осуществляет измерение фазового сдвига компенсационным способом, Результат измерения отображается отсчетным блоком 7, который механически связан со статором 6.1 сельсина 6, ротор 6.2 которого является датчиком для системы фазовой автоподстройки, включающей в себя электродвигатели 8, 15, источники 9, 14 питания, фазовый детектор 11, пропорционально интегрирующий фильтр 12, управляющий элемент 13, опорный генератор 10. Фазометр содержит также фазовращатель 1 на 90, фаэовые детекторы 2, 3, согласующие блоки 4,5. 1 ил,Изобретение относится к фазоизмерительной технике и может найти применениепри измерении с повышенной точностьюразности фаз двух синусоидальных напряжений,Цель изобретения - повышение точности измерения разности фаз двух синусоидальных напряжений на низких частотах,На чертеже приведена структурная схема фазометра.Фазометр содержит фазовращатель 1на 90 о, выходом подключенный к первомувходу фазового детектора 2, а входом - кпервому входу фазового детектора 3, навход которого подается первое из исследуемых напряжений, на вторые входы детекторов 2 и 3 подается второе исследуемоенапряжение, выходы которых соответственно через согласующие блоки 4 и 5 подключены к первой и второй статорным обмоткамсел ьсина 6, статор 6,1 которого механическисоединен с отсчетным блоком 7, а ротор 6,2механически соединен с электродвигателем8, полключенным к источнику 9 питания,опорный генератор 10 также механическисоединен с электродвигателем 8, выход генератора подключен к первому входу фазового детектора 11, второй вход которогоподключен к выходу обмотки ротора 6.2сельсина 6, выход детектора 11 через пропорционально интегрирующий фильтр 12подключен к второму входу управляющегоэлемента 13, первый вход которого подключен к выходу источника 14 питания, выхоДэлемента 13 подключен к электродвигателю15, который механически соединен с статором 6,1 сельсина 6.Фазометр работает следующим образом.Исследуемое напряжение 01(с)= 01 з 1 п(в 1+ р) подается через фазовращатель 1 на первый вход детектора 2 и непосредственно на первый вход детектора 3, анапряжение 02(т) = 02 з 1 п йй подается одновременно на вторые входы детекторов 2 и 3.Полученные на выходах детекторов 2 и 3постоянные напряжения, изменяющиесяпропорционально фазовому сдвигу у между исследуемыми напряжениями Оф) и02(т), поступают через согласующие блоки 4и 5 на первую и вторую обмотки статора 6.1сельсина 6, статор 6.1 механически соединен с отсчетным блоком 7, а ротор 6,2 - сэлектродвигателем 8, который питается постоянным напряжением от источника 9 питания,При вращении ротора 6.2 сельсина 6 сугловой скоростью Й в его выходной обмотке наводится электродвижущая сила Ор = ОЗ(т) + 04(С) = ОЗ СОЗ (Й 1 ++ а) созе + 04 зп Й 1 + а) 8 Пр,где Оз(1) - ЭДС, наведенная в обмотке ротора 6,2 за счет магнитного потока синусной5 обмотки ротора 6,2;04(1) - ЭДС, наведенная в обмотке ротора 6,2 за счет магнитного потока косинуснойобмотки;а - угол пространственного положения10 статора 6.1 сельсина 6 относительно вращающегося ротора 6,2.При симметричном питании сельсина 6,т, е. при Оз = 04 = О, получаютОр(1) = ОСсоз(Йс+ а) соз р + зВп( Й+15 +а) зп р,где р - угол фазового сдвига между входными высокочастотными напряжениями Оф) и02Й- угловая скорость вращения ротора20 6,2,Источник 9 питания соединен с электродвигателем 8, который механически соединен с генератором 10, которыйпредставляет собой тахометрический дат 25 чик, На выходе генератора 10 при вращенииротора 6,2 сельсина 6 с угловой скоростью Йнаводится ЭДС, равнаяО(т) = Осоз (Й+ р,)Сигналы Ор(1) и Ооп(1) подаются на вход3" детектора 11. На выходе фильтра 12 постоянное напряжение равноОфнч = КООоп соз (Д 7 о - ф + а ),где К - коэффициент передачи детектора 11с учетом фильтра 12;(10 о - Р + а ) - Угол фазового Рассогласования.Это напряжение рассогласования поступае на один из входов управляющегоэлемента 13, который представляет собойуправляемый постоянным напряжением резистивный делитель. Управляющий элемент13 изменяет напряжение питания электродвигателя 15 так, что постоянное напряжение на выходе фильтра 12 равно нулю,При выполнении этого условия электродвигатель 15 отключается управляющимэлементом 13 от источника 14 питания иповорот в пространстве ротора 6.2 сельсина6 прекращается. В этом случае пространст 50 венное положение статора 6 микромашины(сельсина) равно (у -р,+а ) = - , такйкак система фазового управления устойчива при работе в точке фазового детектора55 у-Таким образом,Ла =Оо Р21615635 ф о р мул а и зоб рете н и я Фазометр, содержащий два фазовых детектора, вторые входы которых объединены, а выходы через согласующие блоки подключены к обмоткам статора сельсинэ, ротор которого механически связан с опорным генератором и электродвигателем, подключенным к источнику питания, о т л и ч аСоставитель А. ОрловТехред М.Моргентал Корректор М, Максимишинец Редактор И. Шулла Заказ 3984 Тираж 551 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Статор 6.1 сельсина 6 механически соединен с отсчетным блоком 7, При осуществлении компенсации начальногоЛ постоянного рассогласования а = уЪ --2 при р путем установки нулевого показания отсчетного блока 7 показание фазометра пропорционально углу фазового сдвига между входными сигналами а = р.При изменении р фазометр работает автоматически за счет того, что поворот статора 6.1 осуществляется двигателем 15 по сигналу фазового рассогласования с выхода фильтра 12. Точность измерения фазометра составляет О,ОЬф . ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения разности фаз, в него дополнительно введены фаэовращатель, выход которого подключен к первому входу 5 первого фазового детектора, а вход, объединенный с входом второго фазового детектора, является первым входом устройства, второй вход которого подключен к объединенным вторым входам фазовых детекто ров, третий фазовый детектор, первый входкоторого подключен к обмотке ротора сель- сина, а второй вход - к выходу опорного генератора, пропорционально интегрирующий фильтр, вход которого подключен к вы ходу третьего фазового детектора, второйисточник питания, второй электродвигатель и отсчетный блок, причем выход пропорционально интегрирующего фильтра подключен к управляющему входу управляющего 20 элемента; питающий вход которого подключен к входу второго источника питания, а вйход - к второму электродвигателю, вал которого механически связан с осью статора сельсина и отсчетного блока.25