Устройство для контроля электрических машин

Оп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистицескихРеспублик(45) Дата опубликования описания 05.01.77 1) Ц, Кл 2 й 07 С 3/ осударственныи комитетСовета Министроа СССРпо делам изобретенийи открытий УДК 681.178. Епифанова, В. Н, И. Л. Недумова,1) Заявител СКИХ МАШ ЭЛЕК й машины, что в но, например, из огрешности отоости вращающели гося трансформатор. Соз ьУ - 51 пб ) ЮО% го напряж ия этие роьь 3=1ием редиой,(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ КОНТ Изобретение относится к области электротехники и эпектроизмерительной техники,Известны устройства для автоматического контроля параметров электрических машин переменного тока, содержащие прове ряемый вращающийся трансформатор, измеритель отношения напряжений, датчик угла, запоминающее и арифметическое устройства.Контролируемый вращающийся трансформатор последовательно устанавливается на 1 О углы, заданные датчиком угла. При установке вращающегося трансформатора на заданный угол измеряется отношение выходного напряжения вращающегося трансформатора к входному и в арифметическом устройстве 15 определяется погрешность вращающегося трансформатора на каждом углу путем срав нения измеренного отношения со значением синуса этого угла, поступающего в арифметическое устройство из запоминающего ус О тройства.Недостатком этого устройства является наличие погрешности, вносимой в результаты измерений из-за отсутствия измерений фазОвого сдвига выходного напряжения контро-Липский, Л, Ф, Старкови В, П. Максимов ормулы дпя определения ражения синусной зависи где К - отношение выхо ВТ в входному; ЛМ; - изменение сдвига фаз между ми напряжениями при поворот тора ВТ на угол А В устройстве ьУ не измеряется, а при расчете погрешности с принимается со Наиболее близким техническим решен к данному является устройство для конт электрических машин, которое содержит гулятор напряжения, выход которого сое нен с проверяемой электрической машин коммутатор, первый выход которого сое нен со входом регулятора напряжения, а второй выход - с первым входом первог ключа, выход которого подключен ко вхо цифрового вычислителя. Первый выход ц фрового вычислителя соединен с первым входом коммутатора, второй выход - содом печатающего блока, а третий выход цифрового вычислителя через блок управленияс двигателем, который кинематически соединен с преобразователем угол-фаза и проверяемой эпектрической машиной. Второйвход коммутатора соединен с выходом проверяемой электрической машины, третийвыход коммутатора - с первым входом втсрого ключа, выход которого через преобразователь фаза-код соединен со вторым вхо- рдом первого ключа.Устройство обеспечивает контроль всехпараметров электрических машин, являющихся функцией от амплитуды и фазы напряжения переменного тока и угла поворотаротора.Однако недостатком этого устройстваявляется наличие погрешности измеренияот нестабильности частоты и амплиутды напряжения на выходе регулятора напряжения, Кроме того, наличие трех аналого-ци 26фровых преобразователей усложняет схемуустройстваПель изобретения - повышение точностии упрощение устройства.Для этого в устройстве дпя контроляМэлектрических машин введены полярно-координатный компенсатор и дополнительныйпреобразователь угол-фаза, который кинематически соединен с полярно-координатнымкомпенсатором, один из входов которогосоединен с четвертым выходом коммутатора, а другой вход - с выходом регуляторанапряжения. Выход полярно-координатногокомпенсатора соединен с третьим входомпервого ключа, выход дополнительного пре- ффобразователя угол-фаза - со вторым входомвторого ключа, третий вход которого соединен с преобразователем угол-фаза, Полярно-координатный компенсатор содержитблок управления, цифро-аналоговый преобразователь папрлжения и соединенный сним блок сравнения, двигатель и кинематически соединенный с ним фазорегулятор. Первый и второй входы блока управления соединене 1 с выходами блока сравнения, а первый фвыход с двигателем, второй выход блокауправления и выход фазорегулятора соединены сс входами цифро-аналогового преобразователя напряжений,На .ертеже представлена схема предлагаемого устройства,Оно содержит контролируемую электрическую машину 1 коммутатор 2, полярнокоординатный крмпенсатор 3, состоящий изблока сравнепия 4, цифро-аналогового пре- Збобразователя напряжения 5, блока управления 6 дзигатепя 7 фазорегулятора 8, первый ключ 9 цифровой вычислитель 10, блокуправления 1 1, преобразователь фаза-код12, преобразователь угол-фаза 1 3, второй фф ключ 14, двигатель 15, дополнительныйпреобразователь угол-фаза 16, регуляторнапряжения 17 и печатающий блок 18,Выходное напряжение И х контролируемой машины через коммутатор 2 поступает на один из входов блока сравнения 4компенсатора 3. На другой вход блока сравнения 4 поступает напряжение Ос аналогового выхода цифро-аналогового преобразователя напряжения 5, на вход которого через фазорегулятор 8 поступает напряжение 0 р с регулятора напряжения 17,Одновременно напряжение 0 о с регулятора 17 поступает на вход контролируемоймашины, С выхода блока сравнения 4 напряжение О , пропорциональное разностимодулей напряжений Ои Ои напряжение О , пропорциональное разности фазнапряжений О х и Опоступают навход блока управления 6 полярискоординатного компенсатора 3. С первого выходаблока управления 6 напряжение Опоступает на управляющий вход преобразователя5, изменяя напряжение О , на выходепреобразователя 5 до момента равенстваего по модулю напряжения О хСо второго выхода блока управления 6напряжение Опоступает на приводнойдвигатель 7, который поворачивает вал фазорегулятора 8 и вап преобразователя уголфаза 16 до момента равенства фаз напржений Ои О ,В момент равенства напряжений Ои Охпо модулю и фазе сигнал о величине отношение - х Б х с кодового выхода преоЬ.оразователя 5 поступает через ключ 9 навход цифрового вычислителя 10, а сигнало значении фазы напряжения Ос выхода преобразователя угол-фаза 16 через второй ключ 14 - на вход преобразователяфаза-код 12. Закодированный сигнал с преобразователя 12 через первый ключ 9 поступает на вход цифрового вычислителя 10,Последний по заданной программе управляет работой коммутатора 2 и черезблок управления 11 работой двигателя 15,Двигатель 15 поворачивает ротор электрической машины 1 и вал преобразователяугол-фаза 13, Сигнал об угловом положении ротора электрической машины с дополнительного преобразователя 16 поступаетчерез второй ключ 14 на вход преобразовтеля фаза-код 12 и далее через первыйключ 9 на вход цифрового вычислителя 10.Обработанные результаты измерений отношения амплитуд напряжений контролируемоймашины, разности их фаз и угла поворотаротора с выхода вычислителя 10 поступаютв печатающий блок 18. Коммутатор 2 покомандам, поступающим от цифрового вычислителя 10, управляет ключами 9, 14 ирегулятором напряжения 17.Таким образом, введение в устройствополярно-координатного компенсатора позволяет уменьшить погрешность измерения отнестабильности частоты и амплитуды напряжения на выходе регулятора напряжения,а введение второго преобразователя уголфаза позволяет осуществить преобразование16сигналов по каналам измерения угла и фазы одним аналогс-цифровым преобразователем фаза-код.Рассмотрим проверку при помощи предлагаемого устройства, например, изменения коэффициента трансформации и фазово 15го сдвига вращающегося трансформаторапри изменении напряжения питания,Первоначально определяется нулевоеположение ротора вращающегося трансформатора, С этой целью согласно программеконтроля с выхода цифрового вычислителя10 подается команда на блок управления11. С его выхода напряжение подается науправляющую обмотку двигателя 15, который приводит во вращение валы 1 и 13,Двигатель поворачивает вал вращающегосятрансформатора в сторону, соответствующую его истинному нулевому положению.При вращении двигателя информации об угловом положении вала электрической маши- фны и его выходном напряжении с преобразователя фаза-код 12 и компенсатора 3поступает в цифровой вычислитель 10. Угловое положение ротора электрической машины, соответствующее минимуму Отноше- Зф1.1 )(ния напряжений,1, регистрируется в.1 опамяти цифрового вычислителя как нулевое,Затем посредством управляющих сигналов, поступающих с выхода цифрового вычислителя 10 на вход блока управления 11, фи далее на управляющую обмотку двигателя15, производится поворот ротора электрической машины на угол 90 О, В этом положении при номинальном напряжении питанияна входе электрическоч машины 1 с преобразоватедя фаз-код 12 и компенсатора 3на вход цифрового вычислителя 10 посту -пает информация о начальном значении коэффициента трансформации контролируемоймашины и начальном значении фазы напря фжения на выходе дополнительного преобразователя угол-фаза 16, Затем по командецифрового вычислителя 10 через коммутатор 2 производится изменение напряженияпитания на выходе регулятора напряжения 17,фПри каждом новом значении напряженияпитания на выходе контролируемой машиныинформация о текущем значении коэффициента трансформации и значении фазы напряжения на выходе преобразователя 16 фф с преобразователя фаза-код 12 и компенсатора 3 поступает на вход цифрового вычислителя 10, В нем по заданной программе производится вычисление изменений коэффициента трансформации и фазового сдвига контролируемого вращающегося трансформатора при изменении напряжения питания,При проверке погрешности отображенияфункциональной зависимости электрической машины и других ее параметров в цифровой вычислитель 10 закладываются типсвые программы управления процессом кон.троля и математической обработкой резудь- татов измерений,Таким образом, данное устройство призначительной простоте электрической схемы обладает большой точностью контроля.Формула изобретения1, Устройство для контроля электрических машин, содержащее регулятор напряжения, выход которого соединен с проверяемой электрической машиной, коммутатор,первый выход которого соединен со Входом регулятора напряжения, а второй выход - с первым входом первого;ацоча, Выход которого подключен ко Входу цифровогоВычислителя, первый выход цифрОВОГО вычислителя соединен с первым ьхсдом коммутатора, второй Выход со входом печатающего блока, а третий вь 1 ход цифровогоВычислителя через ОпОк управленияс двигателем. который кинематическпсоединен с преобразователе 1.: -.ол-й 1 аза и проверяемой электрической машиной,второй Вход коммутатора соединен с Выходом пооверяемой электрической масаи 11 ы,третий Выход коммутатора соедипсн с перВы 1 Входом Второго клк 1 ча; выход котороГОчерез преООразсватель фаза код соединенсо ВтООым Входом перВОГО ключа, О тд и ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюупрощения устройства и повы 1 иен 11 я его то;ности в него Введены пода,и координатный компенсатор и допж 1 нитед:1 и 1 й и:лобОазОВатель уго;1 фаза, который к 11 нематически соед 1 шен с поляп 11 с-коорд 11 нат 11 ым компенсато ом Один из входов которого соединен с четвертым Выходом коммутатора, адругой - вход - с выходом регулятора напРЯжониЯ, выход полЯР 11 О-кООРДИ 11 атнОГОкомпенсатора ссединеи с третьи входомпервого ключа, ВХОД дополнительного преобразователя угол-фаза - со вторым входомВторОГО ключа, третий ВхОд которОГО соидинен с преобразователем угол-фаза,2. Устройство по и, 1, о т л и ч а ющ е е с я тем что В нсм полярнО-гОординатный компенсатор содержит блок уппав532871 Составитель И, Назари Тахрад О. ЛуговаяТираж 723твенного комитета Совделам изобретений и отосква, Ж, РаушскаяПатаатф, г, ужгород, у кинаКоррект приянов актор Н Подпи Заказ 5444/ ЦНИИПО ноеов ССС та Мини осударс по 35, Мкрытиинабд,филиал ППП оектная,ления, цифро-аналоговый преобразовательнапряжения и соединенный с ним блок сраанения, двигатель и кинематически соединенный с ним фазорегулятор, первый и второйвходы блока управления соединены с выходами блока сравнения, а первый выход - с двигателем, второй выход блока управления и выход фазорегулятора соединены со входами цифрс аналогового преобразователя напряженийв