Способ контроля ортогональностивекторов напряжений питания двух-фазного фазовращателя

ОП ИСАНИ ЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскинСоциалистическинРеспублик и 834598.(22)Заявлено 10.08.79 (21) 2807925 04 присоединением заявки,% осударстаенный немоте СССР ао делам нзооретеннй н открытей(541 СПОСОБ КОНТРОЛЯ ОРТОГОНАЛЬНОСТИ ВЕКТОРОВ НАПРЯЖЕНИЙ ПИТАНИЯ ДВУХФАЗНОГО ФАЗОВРАЩАТЕЛЯ Изобретение относится к фазоизмерительной технике и может быть использовано для контроля ортогональностивекторов напряжений питания двухфазных фазовращателей в процессе их производства, исследования и контроля качества.Известны способы индсдвига фаз между двумя и сигналами, заключающиессдвиг фаз преобразуетсявующую величину напряже я напряжение, пропорционнию сдвига фаз от 90 о,ров, а такжеателей (ФВ) и точностных е их качества в частности икации 90 -огоо синусоидальным я в том чтов соответстния, выделяетс альное отклоне- которое затем тоянного тоет еряется прибором п обесп ения о предел вают нее а измерения инусоидальнымиигнальнь интервалов в ка 11Однако эти способы нтребуемой точности измерния сдвига фаз от 90 вболее 1 эл мин,Известен также способсдвига фаз между двумя снапряжениями (опорным иоснованный на измерении мени между моментами перехода черезнулевые значения опорного и сигнального напряжений путем отсчета числа импульсов эталонной частоты эа этот интервал 21.Данный способ используется для построения цифровых фазометотсчетных частей фазовращв устройствах для проверкпараметров ФВ при контролв процессе производства,при определении отклонения от линейной зависимости фазы выходного напряжения ФВ от угла поворота,Однако указанный способ не можбыть использован в прямом виде длявысокоточного контроля ортогональностивекторов напряжений питания двухфазного ФВ ввиду того,;что операция фиксации момента перехода .через нулевое знчение опорного и сигнального напряжений в любом случае, с помощью какихбы устройств она ни выполнялась,делается с погрешностью, так как не су8 аган 5 сигнального напряжения, угломерное устройство 6, разрешающе-запрещающий блок 7, генератор 8 эталон- ных счетных импульсов, цифровое отсчетное устройство 9.Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.Два синусоидальных напряжения У и О от прецизионного двухфазного источника 1 питания подают на двухфазный ФВ 2.Эти же напряжения через переключатель 3 подают также на нуль-орган 4 опорного напряжения. Выходное напряжение Оъ ФВ подают на нуль - орган 5 сигнального напряжения. Фаза выходного напряжения ФВ может изменягьсл от О до 360 при повороте его ротора с помощью угломерного устройства 6. Импульсы с нуль-органом 4 и 5 посту пают на раэрешающе-эапрещающий блок 7, на который одновременно с генератора 8 подают счетные импульсы эталонной высокой частоты. Импульсом с нуль-органа 4 разрешается, а импульсом с нуль- органа 5 запрещается прохождение счетных импульсов с генератора 8 на вход цифрового отсчетного устройства 9. В результате цифровым отсчетным устройством 9 фиксируется число импульсов, пропорциональное интервалу времени, начало отсчета которого определяет сигнал с выхода нуль-органа 4, а конец отсчета - сигнал с выхода нуль-органа 5. Таким образом, комплект из трех устройств 7-9 работает в качестве измерителя временного интервала между импульсными сигналами с выходов нуль-органов 4 и 5 и он может , быть заменен одним устройством - стандартным электронно-счетным частотомером,.которые выпускаются промышленностью. 3 83459 ществует устройств, которые с троуемой точностью фиксировали бы этот нуль. Поэтому эта погрешность будет присутствовать всегда и без принятия специальных мер она может вызвать недопустимую погрешность при контроле ортогональности векторов напряжений питания двухфазного ФВ.Цель изобретения - повышение точности контроля. 10Поставленная цель достигается тем, что в способе, основанном на измерении интервалов времени между моментами перехода через нулевые значения опорного и сигнального напряжений пу тем отсчета числа импульсов эталонной частоты за этот интервал,гроизводят последовательное измерение двух интервалов времени, используя в качестве сигнального напряжения выходное на пряжение фазовращателя ФВ , а в качестве опорного напряжения - сначала косинусное, а затем синусное напряжение питания ФВ, причем при использовании в качестве опорного косинусного 25 напряжения питания поворачивают ротор ФВ до получения величины интервала времени,. равной заранее выбранному конкретному значению первого интервала времени Ь = - н , а при испольт6 ыор взовании в качестве опорного синусного напряжения измеряют величину второго интервала времени и сопоставляют ее с заранее установленным допустимым значением, рассчитанным по формуле 351,оп 8 (и 2)( )акопгде Т - длительность периода питающего напряжения;и - целое число от 3-х до 8; 40 (д ь) - максимальное допустимое знаЕ добчение неортогональности век-,торов напряжений питания, выраженное в единицах времени,45На чертеже представлено одно из возможных устройств для реализации предлагаемого способа контроля ортогональности векторов напряжений питания двухфазного ФВ. Это же устройст 50 во используется для проверки точностных параметров ФВ в том числе при контроле их качества в процессе производства.Устройство содержит двухфазный прецизионный источник 1 питания, двухфазный злектромашинный фазовращатель (ФВ) 2, переключатель 3, нуль-орган 4 опорного напряжения, нуль-орРабота устройства и последовательность операций следующая:О = соз 091 =О з 1 п,(цн 1 ф в ); О .О з 1 п(1 й1+Е ),где 6 - величина неортогональности (отклонение от векторов напряже-ний питанияФВ).Устанавливают переключатель 3 в положение 1, при котором косинусное напряжение О подают на вход нуль-органа 4 в качестве опорного. В качестве сигнального напряжения используют постоянно подключенное к входу нуль-органа 5 выходное напряжение ФВ О = Чт 10 (мй -Ч), где У - начальная фаза выходного напряжения ФВ, значение. Способ контроля ортогональности векторов напряжений питания двухфазного фазовращателя, основанный на измерении интервалов времени между моментами перехода через нулевые значения опорного и сигнального напряжений путем отсчета числа импульсов эталон- . ной частоты за этот интервал, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности контроля, производят последовательное измерение двух интервалов времени, используют в качестве сигнального напряжения выходное напряжение фазовращателя, а в качестве опорного напряжения - сначала, косинусное, а затем синусное напряжения питания фазовращателя, причем при использовании в качестве опорного косинусного напряжения питания поворачивают ротор фазовращателя до получения величины интервала времени, раь 5 83459 которой может изменяться от О до 2 О при повороте ротора ФВ. Нуль-органы 4 и 5 осуществляют преобразование фазового сдвига поданых на их входы синусоидальных напряжений во временной 5 интервал между импульсными сигналами на их выходах. В связи с тем, что нуль-органы 4 и 5 выдают импульсные сигналы не точно в моменты .перехода через нулевые значения опорного и 10 сигнального напряжений соответственно3 Г +,- С = - , а погрешностьюд2 о ф . (и) длительность измеренного временного интервала составитФ 2 ИИ где д Ь - погрешность, вызванная неточностью фиксации нуль-органами моментоб20 перехода через нулевые значения.Величина д 1 соответствует погрешности определения ортогональности в известном способе при прямом преобразовании сдвига фаз напряжений .питания ФВ во временной интервал, при котором косинусное напряжение подают на вход нуль-органа 4, а синусное на вход нуль-органа 5.Путем поворота устанавливают ротор ФВ в такое угловое положение, при30 котором на цифровом отсчетном устройстве 9 будет фиксироваться величийа интЕрвала времени, соответствующая заранее выбранному конкретному значению первого интервала времени, например, определяемому из выражениягъ Т(2)18 ЫВ 3 "где Т - длительность периода напряжеЮния питания ФВ;и - целое число, выбираемое от3-х до 8 так, чтобы измеряемоеь 2 не превосходило устанавливаемое Т., при Ф с Т.45Затем, не изменяя углового положения ротора, переводят переключатель 3 в положение ТТ, при котором на вход нуль-органа 4 в качестве опорного подают синусное напряжение О и производят измерение второго интервала времени, величина которого с учетом погрешности, вызванной нуль-органами, будет определятьс выражениемЧ: --++Ю, (3)55 Поскольку напряжения 0 и О подают последовательно на один и тот же нуль- орган 4, то1(42 8 бПодставляя в 13) значение в -, определенное из выражения (1) с учетом выражении.(2) и с.4), получимТ с9(5) где дь = - величина неортогональносгти, выраженная в единицах времени.Как видно из выражения (5), величина ь не зависит от погрешности фик 2сации нуль-органами моментов перехода через нулевые значения опорного и сигнального напряжений.В качестве заключительной операции .сопоставляют измеренную величину 2 с заранее установленным допустимым ее значением, рассчитанным по формуледм=в "-( )доп где(д ь ) - максимальное допустимоеЕ допзначение неортогональности, выраженное в единицах времени.Таким образом, применение предлагаемого способа обеспечивает высокую точность контроля ортогональности векторов напряжений питания двухфазных ФВ, так как позволяет исключить погрешность, вносимую устройствами для фиксации моментов перехода через нулевое значение опорного и сигнального напряжений. Способ прост и при его реализации используются те же измерительные устройства, которые применяют для проверки точностных параметров ФВ во время контроля их качества в процессе производства.