Устройство для контроля многополюсных вращающихся трансформаторов

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИ ИВЛЬСТВУ(22) Заявлено 261079 (21) 2834110/18-24с присоединением заявки М23) ПриоритетОпубликовано 300981. Бюллетень М 36Дата опубликования описания ЗОР 9,81 51)М. Кл.з 6 08 С 2500 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий Г(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ МНОГОПОЛЮСНЫХ ВРАЩАЮЩИХСЯ ТРАНСФОРМАТОРОВИзобретение относится к автоматике и телемеханике и может быть использовано для автоматизированнойПроверки высокоточных многополюсных вращающихся трансформаторов.В настоящее время при разработке и производстве прецизионных многополюсных вращающихся трансформаторов особое внимание уделяется контрольно-измерительной аппаратуре. В связи с ростом точности многополюсных вращающихся трансформаторов является актуальной проблема создания относительно простых автоматизированных устройств .для контроля их/ с погрешностью, не превышающей 0,5Известны устройства для контроля вращающихся трансформаторов, содержащие эталонные электрические шкалы, которые позволяют вести проверку в полуавтоматическом режиме (1).Однако число контролируемых имиточек определяется числом полюсов шкалы, т.е, ограничено, а погреш" ность составляет 3:4 .Известны устройства для непрерывной автоматической. записи погрешности многополюсных вращающихся трансформаторов в режиме следящей системы передачи угла, в основу которых положен многополюсный преобразователь угла в виде параметрическогогенератора с вращающимся модулятором (2) и 3,Наиболее близким по техническойсущности является устройство контроля следящей системы передачи угла,соде 1 зжащее параметрический генератор.(состоящий из ротора с числомпар полюсов Р, статора и модулятора,установленного на валу синхронногодвигателя), двухполюсные фазовращатель и СКВТ-датчик, связанные соответственно через первый редуктсрс передаточным отношением 1=1- 6 (всс 1)и второй редуктор с валом синхронного двигателя, синхронный детектор,входы которого подключены к обмоткеротора и через фазовращатель - к обмотке статора параметрического генератора,а выход-через фильтр высоких частот к регистрирйощему устройству,усилитель, вход которого подключенк выходу СКВТ-датчика, а выход - Йисполнительному двигателю, кинематически связанному с ротором параметрического генератора. Ротор проверяемого многополюсного трансформатора сочлен%ется с ротором параметрического генератора, выходныеси 868815нусная и косинусная обмотки проверяемого трансформатора подключенык соответствующим синусной и коси.нусной обмоткам двухполюсного СКВТдатчика (31,Недостатком этого устройства является ограниченная точность, обусловленная погрешностью второго редуктора и двухполюсного СКВТ-датчика,причем данная погрешность обратнопропорциональна числу пар полюсов 10проверяемого вращающегося трансформатора и поэтому становится особенносущественной при проверке вращающихсятрансформаторов с числом пар полюсовменее 64,Цель изобретения - повышение точно 15сти автоматической проверки многополюсных трансформаторов.Устройство для контроля многополюсных вращающихся трансформаторов,содержащее параметрический генератор, состоящий из ротора с числомпар полюсов Р, статора и модулятора,первый синхронный двигатель, вал которого соединен с валом модуляторапараметрического генератора, с валом фазовращателя через первый редуктОр с передаточным отношением=1, - (Е1),с.валом синусно-косинусного вращающегося трансформаторачерез, второй редуктор, второй синхронный двигатель, вал которого соединен с валом регистрирующего блока,вал ротора параметрического генератора соединен с валом многополюсного параметрического генератора,первый источник питания, выход которого соединен с первым и вторым синхронными двигателями, второй источник питания, выход которого соединен со входсм многополюсного вращающегося трансформатора, ротор параметрического генератора соединенс первым входом синхронного детектора, а статор параметрического генератора соединен через фазовращатель со вторым входом синхронного 45детектора, выход которого соединенчерез фильтр высоких частот с регистрирующим блоком, выход синуснокосинусного вращающегося трансформатора соединен через усилитель с 50исполнительным движением, вал которого соединен с валом многополюсного вращающеося трансформатора, введены два дополнительных двухполюсныхвращающихся трансформатора, валы 55которых соединены с валом первогосинхронного двигателя, входы подключены соответственно к выходным синусной и косинусной обмоткам многополюсного вращающегося трансформатора, авыходы - к синусной и косинусной обмоткам синусно-косинусного вращающегося трансформатора, второй редуктор выполнен с предаточным отношением- 1-й , где Р - число пар полюсов проверяемого трансформатора. 65 На чертеже представлена принципиальная схема устройства.Предлагаемое устройство состоит из параметрического генератора, в который входят ротор 1 с обмоткой с числом пар полюсов Р, статор 2 с числом пар полюсов Р+1 (или Р) и модулятор 3, установленный на валу синхронного двигателя 4 (на чертеже все обмотки условно показаны зачерненными участками). С валом модулятора через первый одноступенчатый редуктор 5 и второй одноступенчатый редуктор б связаны соответственно двухполюсные фаэовращатель 1 и синусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ) 8. Роторы дополнительных двухполюсных вращающихся трансформаторов 9 и 10 установлены на валу модулятора. Каждый из вращающихся трансформаторов 9 и 10 является двухобмоточным, причем ротор одного смещен относительно другого на37угол. Первый вход синхронного детектора 11 подключен к обмотке ротора параметрического генератора, а второй вход - через фазовращатель 7- к обмотке статора генератора. Выход синхронного детектора через фильтр 12 высоких частот подключен к регистрирующему блоку 13, в качестве которого, например, может быть использован самописец, бумажная лента которого протягивается синхронным двигателем 14Синхронные двигатели 4 ди 14 подключены к общему источнику 15 питания. Ротор проверяемого многополюсного вращающегося трансформатора 16 сочленен с ротором 1 параметрического генератора, который кинематически связан с исполнительным двигателем.17. Синусная и косинусная выходные обмотки проверяемого многополюсного трансформатора 16 подключены соответственно к входным обмоткам дополнительных вращающихся трансформаторов 9 и 10, выходные обмотки которых подключены к синусной и косинусной обмоткам двухполюсного СКВТ 8. Выход СКВТ 8 подключен ко входу усилителя 18, выход которого связан с обмоткой управления исполнительного двигателя 17, Обмотка возбуждения проверяемого трансформатора 16 подключена к источнику питания 19.Первый одноступенчатый редуктор 5 выполнен с передаточным отношением 1 = 1- Е(Я 1), а второй одноступенчатый редуктор б выполнен с передаточным отношением 11= 1-Я ,где Р- число пар полюсов проверяемого трансформатора.Устройство работает следующим образом.При вращении модулятора 3 параметрического генератора со скоростью и с обмотки ротора 1 на первый14вход синхронного детектора 11 постугде И - скорость вращения роторов проверяемсго трансформатора и генерагора. С обмотки статора 2 на вход фазовращателя 7 поступает напряженке с частотой% - (Р + 1) п 4.С выхода фазовращателя 7, ротор которого вращается через редуктор 5 со скоростью п(1-Е) на второй вход синхронного детектора 11 поступает напряжение с частотой- (Р+1) пщ - (1-8) пе (3) Элементы 16,9,10,8,18,17 представляют собой следящую систему передачи угла с электрической редукцией, в которой задание угла поворота осуществляется непрерывно при вращении СКВТ 8 и дополнительных трансформаторов 9 и 10, представляющих собой второй дифференциальный СКВТ-датчик.Необходимость выполнения дифференциального СКВТ-датчика из двух трансформаторов обусловлена тем, что их роторы должны непрерывно вращаться с относительно высокой скоростью и, следовательно, они должны быть бесконтактными, а четырехобмоточные бесконтактные СКВТ не выпускаются промышленностью.При вращении роторов дополнительных трансформаторов 9 и 10 со скоростью и а ротора СКВТ 8 через редуктор б с передаточным отношением 1-бо (бо 1) со скоростью пщ(-бо ) роторы проверяемого трансформатора и параметрического генератора будут вращаться со скоростью йщ Ом ЕоЦ ИмЕр рогде Ро - коэффициент электрическойредукции следящей системы, равныйчислу пар полюсов проверяемого трансформатора.Из формул (1,3,4) следует, чторавенство 1 с Г ,необходимое для работы синхронного детектора 11 в режиме фазового дискриминатора будетвыполняться, при Яо:Е-р". т.е. еслипередаточное отношение редуктора б будет равным 1 с 1-Е.-(5)В этом случае детектор 11 выделяет следующие составляющие погрешности проверяемого трансформатора 16 и предлагаемого измерительного устройства: погрешность параметрического генератора, изменяющуюся с частотой5 0 15 20 25 ЗО 35,:им 1 погрешность редуктора 5 и фазовращателя 7, с частотой, равной скорости вращения ротора фазовращателя Р= п(4- Е ) 1 погрешности от редуктора б, дополнительных вращающихся трансформаторов 9,10 и КВТ 8 с ЧаСтОтаМИ Р,спЕ, ИР= ПМ(4-Ьф ); ПОГ- решности проверяемого многополюсного трансформатора, меняющиеся с частотой, равной скорости прохождения оу- ного полюсного деления Г 9.=БР = и -Йм р и рядом кратных частот Р 4 = КРЗ, где К = 28.Если малую величину Е выбрать такой, чтобы выполнялось условие и 8 Ге, то погрешности с частотами Г и Т могут быть легко подавлены с помощью фильтра высоких частот 12, и регистрирующий блок 13 производит запись только погрешности проверяемого трансформатора.Питание синхронных двигателей 4 и 14 от одного источника обеспечивает протяжку бумажной ленты регистрирующего устройства синхронно с поворотом ротора проверяемого трансформатора.Таким образом, в отличие от прототипа, погрешности СКВТ-датчика и редуктора, связывающего СКВТ с валом модулятора, в данном устройстве исключаются благодаря перенесению их в область частот (за счет использования дополнительных трансформаторов и выполнения редуктора с передаточным отношением1 - 6 -.8.1Р 1Исключение указанных погрешностей следящей системы с проверяемым многополюсным трансформатором особенно важно при проверке трансформаторов с небольшим числом пар полюсов, например при проверке ВТП, для которых Ро = 4Например, при использовании известного устройства погрешность вносимая редуктором (выполненным с погрешностьюЮРе.= 1 ) следящей си-,Ере 60 и стемы будет Е= - = - = 15Ро 4В предлагаемом устройствс данная погрешность принципиально исключается. Устройство для контроля многополюсных вращающихся трансформаторов, содержащее параметрический генератор, состоящий из ротора с Р числом пар полюсов статора и модулятора, первый синхронный двигатель, вал которого соединен с валом модулятора параметрического генератора, с валом фаэовращателя через первый редуктор с передаточным отношением 1 = 1 - б(Е1), с валом синуснокосинусного вращающегося трансфор868815 94 Подпис аказ 8336/7 ВНИИ Патент", г.ужгород, ул ктная,илиал матора,через второй редуктор, второй синхронный двигатель, вал которого соединен с валом регистрирующего блока, вал ротора параметрического генератора соединен с валом многополюсного вращающегося трансформатора, первый источник питания, выход которого соединен с первым и вторым синхронными двигателями, вто" рой источник питания, выход которого соединен со входом многополюсного вращающегося трансформатора, ро"тор параметрического генератора соединен с первым входом синхронного детектора, а статор параметрического генератора соединен через фазовращатель со вторым входом синхрон ного детектора, выход которого соединен через фильтр высоких частот с регистрирующим блоком, выход синусно-косинусного вращающегося грансформатора соединен через усилитель 20 с исполнительным двигателем, вал которого соединен с валом многополюсного вращающегося трансформаторао т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точностиустройства, в него введены два дополнительных двухполюсных вращающихся трансформатора, валы которых соединены с валом первого синхронногодвигателя, входы подключены соответственно к выходным синусной и косинусной обмоткам многополюсного вращающегосятрансформатора, а выходы -к синусной и косинусной обмоткамсинусно-косинусного вращающегосятрансформатора, второй редуктор выполнен с передаточным отношением1 - 6 ф, где Ро - число парполюсов проверяемого трансформатора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 195224, кл. Е 06 7/02, 19612. Авторское свидетельство СССР9 525151, кл, С 06 К 11/02, 1975.3. Авторское свидетельство СССРР 651398, кл. 6 08 С 25/00 1976