Устройство для контроля обрыва и короткого замыкания цепей фазовращателя на основе синусно-косинусного вращающегося трансформатора с квадратурным питанием обмоток возбуждения

Я 01027649 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 3(50 01 В 31/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ ее ся тем,ежности внх усилителя,ор, регули, двойной ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(56) 1. Авторское свидетельство СССР % 748301, кц. О 01 В 31/11, 1977,2. Авторское свидетельство СССР % 748294, кл. С, 01 В 31/02, 1977. (54)(87) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ОБРЫВА И КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ ЦЕПЕЙ фАЗОВРАЩАТЕЛЯ НА ОСНОВЕ СИНУСНО-КОСИНУСНОГО ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ТРАНСФОРМАТОРА С КВАДРАТУРНЫМ ПИТАНИЕМ ОБМОРЭК ВОЗБУЖДЕНИЯ, содержащее источники переменного и постоянного напряжений, выпрямитепи, конденсатор, индикатор неисправности, о.т л и ч а ю щчто, с цевью повышения наднего введены два согласующрезисторы, второй конденсатруемый делитель напряжения компаратор, контроньные шины и шина по. гической единицы, причем входы согпасу ющих усипителей соединены с клеммами для подкпючения выходов объекта контроля, выходы согласующих усилителей через соответствующие вынрямитеци соединены с соответствующими первыми входами двойного компаратора, соответствук шими контропьными шинами и выводами соответствующих конденсаторов и резисторов, вторые выводы которых соединены с первым выводом источника постоянного напряжения, второй вывод которого через регупируемый депитепь напряжения соединен с соответствующими вторыми входами двойного компаратора И с с 2 третьей контрольной шиной, управляющие входы двойного компаратора соединены с шиной погической единицы, а его выход - с входом индикатора неисправности, выводы генератора переменного напряжения соединены с клеммами для подкцючения входов объекта контроля.1 10276Изобретение относится к измерительной технике и может быть использованодля контроля цепей датчиков углов визмерительных и управляющих системах, содержащих в качестве датчика углаповорота фаэоврашатель на основе синусно-косинусного вращающегося трансформатора (СКВТ) с квацратурным питаниемобмоток возбуждения.Известно устройство, регулирующее 0способ непрерывного контроля целостности кабельных линий связи, содержащеегенератор, соединенный с искусственнойи контролируемой линиями, блок сравне,ния 1.Достоинством данного устройства является обеспечение непрерывного контроля линий связи,однако его нельзя испольэовать для непрерывного контролялиний связи электрических машин.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее источник рабочего напряжения постоянного тока, блок коммутации рабочего сигнала, источник контрольного напряжения переменного тока,блок подключения контрольного сигнала,реле контроля, конденсатор, диоды и ключевые элементы 2 ).Известное устройство обеспечиваетконтроль обрыва и короткого замыканияв цепи с электромагнитной нагрузкой, вкачестве которой может служить и обмотка возбуждения электрической машины,например синусно-косинусного вращающегося трансформатора (СКВТ). Однакооно имеет два режима работы - рабочийи контрольный, иоключаюшие в контрольном режиме выполнение контролируемойэлектромагнитной нагрузкой основныхфункций, При этом для созданияконтроль. 40ного режима используется напряжениедругой отличающейся от рабочей, формы,Пропускание этих сигналов по первичнымобмоткам СКВТ может вывести из строяцепи, подключенные к вторичным цепям, 45Вследствие этого устройство не можетбыть использовано для обеспечения непрерывного контроля исправности цепей фазоврашателя,Цель изобретения - повышение надежности контроля, а именно обеспечениенепрерывного контроля обрыва и короткогозамыкания цепей фазоврашателя на основе СКВТ с квадратурным питанием обмоток возбуждения без нарушения режимов 55его работы,ГЬставленная цель достигается тем,что в устройство для контроля обрыва и 492короткого замыкания цепей фазовращателяна основе синусно-косинусного вращающегося трансформатора с квадратурным питанием обмоток возбуждения, содержащееисточники переменного и постоянного напряжений, выпрямители, конденсатор, индикатор неисправности, введены два согласующих усилителя, резисторы, второйконденсатор, регулируемый делитель напряжения, двойной компаратор, контрольные шины и шина логической единицы,причемвходы согласующих усилителейсоединены с клеммами для подключениявыходов объекта контроля, выходы согласующих усилителей через соответствуютцие выпрямители соединены с соответствуюшими первыми входами двойного компаратора, соответствующими контрольными шинами и выводами соответствующихконденсаторов и, резисторов, вторые выводы которых соединены с первым выводомисточника постоянного напряжения, второй вывод которого через регулируемыйделитель напряжения соединен с соответствующими вторыми входами двойногокомпаратора и с третьей контрольной шиной, управляющие входы двойного компаратора соединены с шиной логическойединицы, а его выход - с входом индикатора неисправности, выводы генераторапеременного напряжения соединены с клем.мами для подключения входов объектаконтроля.Обмотки возбуждения СКВТ, цепи которого поцлежат контролю, соединены с выходами источника переменного напряжения, а выходные обмотки подключены крабочим цепям (не показаны),На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.Устройство содержит источник 1 переменного квадратурного напряжения, согласуюшие усилители 2 и 3, выпрямители .4и 5, конценсаторы 6 и 7, резисторы 8 и9, двойной компаратор 10, источник 1 1постоянного напряжения, регулируемыйделитель 12 напряжения, индикатор 1 3неисправности, контрольные шины 14-16,Шину 17 логической единицы, при .этомвыходы источника 1 переменного напряжения соединены с обмотками возбужцения СКВТ, выходные обмотки которогоподключены к рабочим цепям (не показаны) .Устройство работает следующим образом.Источник 1 переменного напряжениявырабатывает напряжения вида О В т щ 6иОсоюФ., поступающие на обмотки воз3 10276буждения СКВТ. При этом в выходных обмотках СКИТ формируются напряжениявида КО 51 п(М+ Р) и КОсо 5 (ы Ч),где К - коэффициент трансформацииСКВТ; Ч - угол поворота ротора СКВТ. 5.Эти напряжения, амплитуда которых приисправных цепях не зависит от угла поворота ротора СКВТ, а фаза опредепяетсяуглом поворота ротора, поступают в рабочие цепи и на входы согпасукяцих усипителей 2 и 3, обеспечивающих развязкуконтрольных и рабочих цепей. Синусоидапьные напряжения с выходом согпасующихусипитепей 2 и 3 выпрямляются выпрями. тепями 4 и 5, сглаживаются конденсаторами 6 и 7 и поступают на первые входыдвойного компаратора 10. На вторые .входы этого компаратора поступает напряжение от источника 11 постоянных напряжений через регупируемый депитепь 2012 напряжения. Двойной компаратор 10предстаипяет собой два идентичных компаратора с независимыми парами входов,выходы этих компараторов объединяютсяна общий выход при условии наличия разрешающего сигнала на соответствующемуправляющем входе,Еспи напряжения на первых входахкомпаратора 10 выше напряжения, поступающего на вторые входы компаратора 10 с выхода депитепя 12 напряжения, а на управляющих входах компаратэра 10 имеется уровень логической единицы, на выходе компаратора 10 формируется уровень погического нупя, привоця 35щий. к сигнализации об испраиности сигнапиэатором исправности.Еспи на управляющие входы компаратора10 подать сигнап логического фО",то прилюбых комбинациях сигналов на первых и 40вторых входах этого компаратора на еговыходе будет сформирован сигнал нулевого уровня, т.е. исправности,Таким образом, сигнал логическогонуля на любом управляющем входе выкпю 45чает соответствующую пару входов изучастия в формировании выходного сигнапа компаратора 10, следоватепьно, на управпяющих входах двойного компараторадолжен быть установпен уровень погической единицы.Рассмотрим процесс формирования сигнала неисправности.Пусть в первичных цепях СКВТ произошпа неисправность вида "обрыв связи"либо фкороткое замыкание связи" в цепях 55обеих первичных обмоток. Это приводитк пропаданию напряжений выходных обмоток. Вспедствие этого конценсаторы 6 и 7 разряжаются через резисторы 8 и 9, чапряжение на первых входах коммратора 10 падает до нупя, при этом, поскольку на управпяющих входах компаратора 10 имеется уровень логической единицы, на его выходе формируется сигнап логической единицы, приводящей к засвечиванию инцикатора 13 неисправности. Резисторы 8 и 9 в этом спучае обеспечивают режим компаратора 10 цо постоянному току.Еспи происходит обрыв ипи короткое замыкание и любой иэ вторичных цепей, на соответствующем первом входе двойного компаратора 10 напряжение падает до нуля, вспедствие чего срабатывает соответствующее плечо двойчого компаратора, что приводит, как и в предыдущем случае, к засвечиианию индикатора 13 неисправности.Значитепьно сложнее происходит конгропь исправности при обрыве ипи коротком замыкании только в оцной иэ первичных цепей. СКВТ в этом спучае оказывается не в режиме фазовращатепя с квацратурным питанием, и в режиме СКВТ с однофазным питанием. В этом случае напряжение в выходных обмотках СКВТ не пропадает, а становится функцией угла поворота ротора.В синусной обмотке при этом наводится напряжение 051 В=КОМоЮ 1 Зфо 9 а в косинусной обмотке - напряжение Особ =КОВЮю 1 соБР, еспи неисправна цепь косинусной первичной обмотки. Если неисправна цепь синусной первичной обмотки, то соответствующие напряжения в выходных обмотках будут: дпя синусной обмотки КОсоэ и 1 ЕЫпЧ, дпя. косинусной обмотки КОсоьы 1 соиМ.После выпрямпения иыпрямитепями 4 и 5 и фильтрации конденсаторами 6 и 7 напряжения на контрольных шинах 14 и 18 соответственно будут: на контропьной шийе 14 КО 91 дУ, на контрольной шине.15 КО.соБР.Анализируя изменение этих напряжений от угпа поворота 9, видим, что дпя угпов ОФДЧ 4) -У",. У- У",.2 М4 4 4КОс 05 У ъ КО 5 ю Ч 1 а при уга х повор,та р,тор, Я 3 37;5 у уКОяпЧ 1КОС 089).4 . 4ТВ точках, кратнык - , эти напряжения равны, при этом оба напряжения соответствуют уровню КЩ.3 1027649 6Таким образом, при обрыве ипи коротуровень симметрично между уровнем ком заьюжаннв в папан жабой кз первач- КОХЙ.1 к уровнем КО, с.е. венечное ных обмоток СКВТ хотя бы одно иэ на- йорогового напряжения, устанавпиваемая пряжений на контропьных шинах 14 ипи на контрольной шине 16 и вторых входах становится меньшим или равным нап двойного компрратора 10, допжна быть ражевкю 1 КО-йпрк любом ууле поворо- равной КОй . Поскольку на управпаю2та ротора. Спедовательно, замерив, на- щих входах двойного компаратора 10 усаряжение на контропьных шинах 14 и 15 тановпен единичный уровень, то понижепри исправных цепях, можно с помощью ние напряжения на шобом из первых вхореоупнруемосо пепатепе 12 напрнженкй 1 П поа компарасора 10 внже уровввКОа-ейй-у установить на контропьиой шине 16 такой,приводит к появпенив единичного уровня пороговый уровеньй ниже которого в спу, на его выходе и, следовательно, к сра.чае шобой неисправности опускается хотя батыванию индикатора 13 исправности. бы одно иэ напряжений на контрольныхшинах 14 и 15. Наиболее цепесообразно 5 Таким образом, ,Ъредпагаемое устройиз соображений обеспечения технопоги-стао обеспечивает контропь обрывов и ,ческого разброса на неидентичность коеф, коротких замыканий в цепяхюфазовращафициентов трансформации К и неидеапь- тепя на основе СКВТ с квадратурным ность напряжений источника 1 перемен- питанием обмоток возбуждения без наного напряжения установить пороговый 20 рушения режима его работы, Составитепь И. Савенко Редактор В. Петраш Техред Т.фанта Корректор С, ШекмарЗаказ 4733150 Тираж 710 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская набей д.4/5 фипиап ЦПП фПатентфй г. Ужгород. уп. Проектнаяй 4