Способ и устройство для определения угла положения ротора электрических машин относительно вектора напряжения сети

4396 ПИСЯНИЕ способа и устроиства для определения у ротора электрических машин относит напряжения сети, ла положенияьно вектора ству П. 8. Чебышева и Р, И.934 года (спр. о перв.видетельства опубликовано 31 а Майер, заявленно158945). вторскому свидете 14 декабрягуста 1935 год выдаче авторского енТ, с 286) Определение углаположения ротора электрических машин относительно вектора напряжения сети до последнего времени производилось путем насадки на вал испытуемой машины вспомогательного генератора и измерения геометрической разности между э.д.с. и напряжением сети.Такой способ, как известно, имеет ряд недостатков, а именно;1. При прохождении угла между означенными векторами через 180 понижается точность и теряется однозначность расшифровки осциллограммы.2. Изменение числа оборотов испытуемой машины (например при асинхронном ходе) влияет на э.д.с. вспомогательной машины, что также затрудняет расшифровку,3, Требуется неупругое соединение с испытуемой машиной специального вспомогательного генератора с тем же числом полюсов, что зачастую бывает трудно выполнимо, а для тихоходных машин, как например, гидрогенераторы - практически невозможно,Предлагаемое изобретение, касающееся способа и устройства для определения указанного угла при помощи электронной лампы, не требует установки вспомогательной машины на одном валу с испытуемой, а лишь посадки на вал особого прерывателя с числом контактов, равным числу пар полюсов испытуемой машины,На чертеже фиг. 1 изображает принципиальную схему устройства, при помощи которого осуществляется предлагаемый способ определения угла поло. жения ротора электрических машин относительно вектора напряжения сети; фиг. 2, 3, 4 и 5 - соответствующие диаграммы токов и напряжений,В предлагаемом устройстве, с, целыа превращения формы кривой напряжения сети из синусоидальной в пилообразную применена добавочная электронная лампа 1. На сетку последней подается напряжение от исследуемой сети перем ного тока через трансформатор О, насыщенной магнитной цепью, дающии на концах вторичной обмотки электро- движущуюся силу в виде острого пика. В анодную же цепь выключен конденсатор, шунтированный активным сопротивлением Р, +Р Так как напряжение от пикового трансформатора (фиг. 1) подается на сетку добавочной лампы У, то один раз в период лампа становится проводящей и замыкает батарею Бконденсатор С и сопротивление Р, +Ра.За это время конденсатор успевает зарядиться до напряжения, близкого к напряжению батареи Б Всю остальнуючасть периода лампа 1 заперта вследствие наличия сеточной батареи Бс а конденсатор С экспотенциально разряжается через Р, и Р, до напряжения, близкого к нулю.Затем следует новый разряд конденсатора и т. д, Элементы схемы так рассчитаны, чтобы конденсатор заряжался в течение 15 - 20 электрических градусов, кривая же разряда была близка к прямолинейной.Таким образом после некоторого переходного периода будет иметь место прерывная кривая зарядов и разрядов и напряжение в точке А будет соответствовать кривой фиг, 2.Если подать напряжение средней точки А на сетку лампы, наложив на него некоторую постоянную разность потенциалов, согласно характеристике лампы, то нри замыкании ее на батарею Б, и выборе на характеристике прямолинейного участка с минимальным сеточным током в анодной цепи лампы и будет иметь место кривая тока по фиг, 3, Кривая будет непрерывна и образует несущий гребень".В цепь лампы П включены две щетки 1 К замыкающиеся при прохождении под ними пластин прерывателя 1 П(в случае двухполюсной машины прерыватель имеет только один контакт).В ту же цепь включается шлейф 1 для осциллографирования и контрольный миллиамперметр тА. Длительность замыкания контактов прерывателя составляет 10 - 15 электрических градусов. Продолжительность замыкания на высоту пиков записи не влияет; от этого зависит лишь качество записи (четкое обо. значение вершины пика на экране или фотобумаге),Для понимания сущности дела следует предположить в начале, что ротор исследуемой машины вращается синхронно с сетью; тогда в анодной цепи второй лампы каждый период будет про. ходить пик тока, величина которого определяется некоторой точкой на несущем гребне и будет постоянна по величине (фиг. 4).Таким образом огибающей вершины пиков на осциллограмме будет прямая, параллельная оси времени (линия А). Пусть теперь ротор ушел вперед по отношению к вектору напряжения сети; тогда вершины пиков займут новое положение (линия В),Наконец пусть ротор по отношению к сети непрерывно уходит вперед (как например, при асинхронном ходе), Тогда пики непрерывно уменьшаются, доходят до наименьшего значения, почти мгновенно возрастают до максимума и продолжают плавно убывать (фиг. 5). Остальные режимы легко выводятся из предыдущих,При стационарных режимах изменение угла можно наблюдать по показаниям прибора в анодной цепи. Вообще же он служит для подбора режима лампы 11.Для периодического контроля амплитуды несущего гребня параллельно пре. рывателю включается шунтирующий контакт, воспроизводящий 1 - 2 периода и тем самым дающий границы изменения тока.Для получения точного значения угла с учетом непрямолинейности несущего гребня и для определения времени спа. дания тока от М до М (фиг. 3) осциллографировани ем на большой скорости снимается градуировочная кривая, по которой и находится угол 9 в градусах, как часть от одного периода, Очевидно, постоянная слагающая несущего гребня на показания прибора непосредственно не влияет,Начальное значение действительного угла Оможет быть найдено по режиму холостого хода машины или гутем расчета для известного стационарного режима.Наконец, 6 можно найти измерением угла насадки прерывателя на вал и учетом внутренних сдвигов устройства.В практических условиях устройство может иметь много различных вариантов в зависимости от способа питания анодов и накала ламп, создания допол нительных потенциалов и пр.Преимуществами прибора, кроме изложенных выше, являются:1. Наглядность записи, так как на участке 330 в 3 может быть полученасл., 1 г / Х 2. Однозначность записи, так как в силу большой крутизны гребня на уча. стке ММ легко можно отличить, находится ли пик на восходящей или спадающей части гребня.3. Независимость показаний прибора от частоты скольжения испытуемой машины. Предмет изобретения.1, Способ определения угла положе-, ния ротора электрических машин отно-, сительно вектора напряжения сети припомощи электронной лампы, отличающийся тем, что в анодную цепь включают последовательно с источником по.стоянного тока прерыватель, укреплен-ный на валу ротора, число контактовкоторого соответствует числу полюсов машины, а на сетку лампы подают напряжение от питающей машину сети, форму кривой которого предварительно изменяют из синусоидальной в пилообразную с тою целью, чтобы по изменению амплитудных значений результирующейшей кривой можно было определи:ь угол расхождения, а по расположению огибающей вершины кривых параллельно или наклонно к оси абсцисс наличие синхронного или асинхронного вращения исследуемого ротора.2. Устройство для осуществлен 1 гд способа по п. 1, отличающееся тем, что с целью превращения формы кривой напряжения сети из синусоидальной в пилообразную применена добавочная электронная лампа, сетка которой предназначена для подачи напряжения от исследуемой сети переменного ток: че. рез трансформатор с насыщенной ма гнитной цепью, а в анодную цепь включен конденсатор, шунтированный акцизным сопротивлением, средняя точка ко торого непосредственно связана с сеткой основной электронной лампы. тип. 1 ецзтный Труд . Зак. 5153 - 5,",О