Фазометр с круговым отсчетом

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОУСКОМУ СВИ ВТИЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51).М. Кл.2 с присоединением заявки Йо, по делам изобретенийи открытий(72) Авторы изобретения В.Л. Каминский и В.М. Коротаев Томский институт автоматизированных систем управления и радиоэлектроники(54) ФАЗОМЕТР С КРУГОВЫМ ОТСЧЕТОМ 1Изобретение относится к измерительной технике,Известен фазометр с круговым отсчетом, в котором в качестве индикаторного устройства используется 5 электроннолучевая трубка. Отсчет измеряемой разности фаз производйтся по положению яркостйого пятна на экране,"электронно-лучевой трубки, по яркостной метке на кольцевой развертке трубки или по угловому положению линии радиально-круговой развертки 11 .Однако этот фаэометр обладает малой чувствительностью, Обусловленной 15 конечными размерами яркостного пятна на экране электроннолучевой, трубки и внешними наводками.Известен также фазометр с круговой шкалой, содержащий сельсин, ро тор которого подключен к генератору питающего напряжения, а также трехфазный фазорасщепитель,три фазовых детектора и три балансных модулятора, выходы которых подключены к 25 трехфазной статорной обмотке сельсина, при этом сигнальные вйходы модуляторов соединены с генератором питающего напряжения, а управляющие ,входы подключены,к соответствующим 30 2выходам фазовых детекторов, одни входы которых соединены между собой,. а другие входы подключены к фазорасщепителю 2 .Однако этот фазометр обладает малой разрешающей способностью измерения разности фаз за счет двойного преобразования разности фаз: фазовые детекторы преобразуют разность фаз в постоянное напряжение, а балансные модуляторы - в переменное напряжение номинальной частоты сельсина. А как. известно, электрические машины переменного тока имеют малый начальный крутящий момент, т.е. индикатор не реагирует намалые изменения входной разности фаз.Цель изобретения - увеличение разрешающей способности фазометра с круговым отсчетом.Цель достигается тем, что в фазометре с круговым отсчетом, содержащем трехфазный фазорасщепитель, вход которого подключен к входу устройства, а выходы соединены соответственно с входами трех фазовых детекторов, вторые входы которых соединены между собой, и дифференциальный сельсин с трехфазными статорной и роторной обмотками, противоположно включенныетрехфазные статорная и роторная обмотки дифференциального сельсина- соединены с выходами соответствующих фазовых детекторов.На чертеже представлена Функциональная схема данного Фазометра с круговым отсчетом.Фазометр содержит трехфазный фазорасщепитель 1, вход которого подключен и входной клемме 2 измеряемого сигнала, а выходы соединены соответственно с входами трех Фазовых детекторов 3, 4 и, 5, вторые входы которых соедйнены с входной клеммой 6 опорного сигнала, и дифференциальный сельсин 7 с трехфазными статорной обмоткой с выводами 8, 9 и 10 и роторной обмоткой с выводами 1112 и 13, включенными противоположно и соединенными с выходами соответствующих фазовых детекторов. На роторе свльсина укреплена стрелка 14, указывающая по неподвижной шкале измеряемую разность Фаз.Работа данного фазометра с круговым отсчетом заключается в следующем.Приняв разность фаэ сигналов на входе фаэометра, равной 9 , получают следующие напряжения О 4, О г и О навыходе соответственно Фазовых детек,торов 3, 4 и 5:0 О сов Ммакс огдв О - максимальное напряжениемаксна выходе фазового детек" тора, определяемое входными сигналами и схемойфазового детектора.Пропорциональные выходным напряжениям детекторов токи в обмотке ста" торамакс о1 1 ма соъ(ЧО.120 )соъ(Ю+ %4 О )где 1.ОЦ максимальный ток вобмотке дифференциального сельсина 7, где йв - сопротивление обмотки по постоянному току;1 , 1 ,1 - соответственно токивобмотке с вывода-,.ми 8, 9, 10 статора.С учетом пространственного расположения обмотки с выводами 8, 9, 10 мутатора дйфференциального сельсина 7 записывают комплексные векторы магййтных полей, создаваемых этой обмоткой, приняв за начало отсчета ориентацию вывода 8:Оо , Олс л л макс ооН -К,Ь Е"-КЪ сов(Ч,+Лгао)Е11)Д 4 ОоН К 1 е к 1 соъ(Ч +г 4 О)Е" г 4 О3 с л 3 макс огде К,( - коэфФициент, связывающийвеличину магнитного поля 0 статора с током, протекающим по обмотке с выводами8, 9, 10 дифференциальногосельсина;- мнимая единица.Результирующее магнитное полестатора Йс можно найти геометрическим суммированием полей, создаваемыхобмоткой с выводами 8, 9, 10 статора.20Н-Й +Н +Нс лс ас зс (2)Подставляя значения (1) в формулу(2) и выполняя необходимые преобразования, получаютИ -К 1 соъМ л апЧ325с г л 4 акс( о 3 о 1Результирующее направление магнитного поля статора Юс определяетсяарктангенсом отношения мнимой и действительной составляющих суммарного 39 поля:1 и зцчл а сф -- агс 1 а - ЧЙв НсОьЧ О: где 1 И - мнимая составляющая по . ля,ййс - действительная.Такйм образом, направление результирующего поля статора однозначно .определяется разностью фаз входных 40 сигналов сЧо .Выполняя такие же вычисления длямагнитного поля ротора и учитываяобратноечередование выводов 11, 1213 обмотки ротора, получают результирующее поле ротора45ф гКг мк соэМ -вой )где К - коэффициент, связывающий величину магнитного поля ротора с током в его обмотке свйводами 11, 12, 13.Направление результирующего поляротораФ1 НЧ=асд, .-ийе НрТак как угловое положение свободного ротора, дифференциального сельсина 7 определяется взаимодействиеммагнитных полей ротора и статора, а 41 О направления поворота этих полей приразном чередовании обмоток противоположны, то измеряемое по углу поворота значение разности фазц1 цизм о/ Муска О/32 Тираж 1019 ПодписноЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 каэ лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Таким образом, угол поворота ротора в два раза больше входной разности фаз, что позволяет увеличить разрешающую способность измерения. 5формула изобретения фаэометр с круговым отсчетом,со-.держащий трехфазный фаэорасщепитель, вход которого подключен к входу уст р ройства, а выходы соединены соответственно с входами трех фазовых детек- . торов, вторые входы которых соединены между собой, и дифференциальный сельсин с трехфазными статорной и роторной обмотками, о т л и ч а.ю щ и йс я тем, что, с целью увеличенияразрешающей способности измеренияразности фаэ, противоположно включенные .трехфазные санаторная и роторнаяобмотки дифференциального сельсинасоединены с выходами соответствуюшихфазовых детекторов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Вишенчук И.М., Котюк А.Ф.Миэюк Л.Я. Электрические и электронные фаэометры. Госзнергоиэдат, 1962,с. 60-63.2. Авторское свидетельство СССРЮ 308384,.кл. 6 01 й 25/04, 1969.