Устройство для определения точности вращающегося трансформатора

Г 101) 565354 ОП ИСАН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических) Заявлено 23.12,75 (21) 2302325/О с присоединением заявкиГосударственный комитеСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий(088.8) вано 15,07,77, Бюллетень26 Оп ия описания 12.09.77 Дата опублик(72) Авторы изобретени йзенштей В, Юи В. В кевич, дубаи(71) 3 аявител ОС ЕНИЯ Т ОРМАТО 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПР ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ТР 2 Изобретение технике, в част деления точнос торов и может средства для предприятиях, щающиеся тра относится к измерительнои ности к устройствам для опрети вращающихся трансформа- найти применение в качестве окончательного контроля на серийно изготавливающих врансформаторы (ВТ),Известны устройства для проверки точности вращающихся трансформаторов в отдельных 10 режимах. Так, например, устройство, предназначенное для проверки точности ВТ в синуснокосинусном режиме, содержит подключенный к источнику питания через фазирующий потенциометр компенсирующий ВТ, синусная об мотка которого соединена через делитель напряжения и узкополосный ламповый вольтметр по компенсационной схеме с синусной или косинусной обмоткой проверяемого ВТ 1), 20Недостатками этого устройства являктся: необъективность оценки точности ВТ как четырехобмоточной машины, так как устройство не позволяет измерить поперечную составляющую погрешности воспроизведения функцио нальной зависимости; невозможность оценки точности ВТ в линейном режиме, режиме построителя, трансформаторной дистанционной передачи и фазовращателя; высокая трудоемкость процесса определения точности, из-за 30 его дискретности. Известно также устройство, содержащее эталонный ВТ, блок компенсации амплитуды и фазы выходных напряжений эталонного и проверяемого ВТ, блок синхронного привода роторов эталонного и проверяемого ВТ, трансформатор, усилитель, фазочувствительные детекторы продольной и поперечной составляющих и блок регистрации погрешностей, причем все выходные обмотки - синусные и косинусные эталонного и проверяемого ВТ соединены между собой по компенсационной схеме и подключены к первичной обмотке трансформатора, усилитель подключен ко вторичной обмотке трансформатора, а его выход соединен с фазочувствительными детекторами, подключенными к блоку регистрации погрешностей 2). При вращении роторов проверяемого и эталонного ВТ во вторичной обмотке трансформатора появляется напряжение, пропорциональное общей погрешности проверяемого ВТ, которое после усиления разлагается на две составляющие - продольную и поперечную, по которым оценивается точность проверяемого ВТ.Таким образом указанное устройство позволяет при автоматизированном процессе проверки определить точность ВТ как информационной четырехобмоточной электрической машины, Данное устройство является наиболее близким к изобретению по технической сущности и решаемой задаче, 56535411 едостатком устройства является невозможность количественного определения точности проверяемого ВТ в различных режимах его работы.Целью изобретения является расширенис функциональных возможностей устройства для определения точности вращающегося трансформатора. Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее эталонный ВТ, выходные обмотки которого соединены по компенсационной схеме с выходными обмотками проверяемого ВТ, блок компенсации амплитуд и фаз выходных напряжений эталонного и проверяемого ВТ, вход которого соединен с источником питания, а выход - с входом эталонного ВТ, блок синхронного привода роторов эталонного и проверяемого ВТ, усилитель, фазочувствительныс детекторы продольной и поперечной составляющих, входы которых соединены с выходами усилителя и блок регистрации погрешностей, соединенный с выходами фазочувствительных детекторов, введены дополнительно усилитель, фазочувствительные детекторы продольной и поперечной составляющих и решающий блок, причем входы фазочувствительных детекторов продольной и поперечной составляющих погрешностей соединены с выходами дополнительного усилителя, а выходы - с блоком регистрации погрешностей, входы решающего блока соединены с выходами фазочувствительных детекторов продольных составляющих погрешностей, а выход - с блоком регистрации погрешностей, а каждая пара соединенных между собой выходных обмоток проверяемого и эталонного ВТ подключена к одному из усилителей устройства.На фиг. 1 представлен один из вариантов функциональной схемы устройства для проверки точности ВТ; на фиг, 2 - другой вариант исполнения функциональной схемы устройства,Устройство содержит источник питания 1, к которому через коммутирующее устройство 2 подключены обмотка 3 возбуждения и квадратурная обмотка 4 проверяемого вращающегося трансформатора 5, Эталонный вращающийся трансформатор 6 подключен обмоткой возбуждения к источнику питания 1 через блок 8 компенсации амплитуд и фаз выходных напряжений эталонного и проверяемого вращающихся трансформаторов.Выходные обмотки указанных ВТ расположены на роторах, причем одноименные выходные обмотки эталонного и проверяемого ВТ соединены между собой по компенсационной схеме. Выходные обмотки могут быть расположены и на статоре, а по компенсационной схеме могут быть соединены и разноименные обмотки,Свободные концы синусных обмоток подключены на вход усилителя 9, свободные концы косинусных - на вход усилителя 10. К выходам усилителя 9 подключены фазовый детектор 11 поперечной составляющей и фазоГ 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 60 г вый детектор 12 продольной составляющей, к выходам усилителя 10 - фазовый детектор 13 поперечной составляющей и фазовый детектор 14 продольной составляющей. Выходы всех фазовых детекторов подключены к блоку 15 регистрации погрешностей, а к выходам фазочувствительных детекторов 12 и 14 продольных составляющих подключен решающий блок 16, выход которого соединен с блоком 15 регистрации погрешностей.Роторы эталонного и проверяемого ВТ связаны с блоком 17 синхронного привода.Решающий блок может быть выполнен в виде решающего ВТ (фиг. 2); в этом случае об. мотку 18 возбуждения и квадратную обмотку 19 рсшаюгцего ВТ подключают к выходам фазочувствптельпых детекторов 14 и 12 продольных составляющих соответственно. Синусную 20 и косинусную 21 обмотки решающего ВТ подключают через коммутирующее устройство 22 к блоку 15 регистрации погрешностей. Ротор решающего ВТ жестко соединяют с роторами эталонного и проверяемого вращающихся трансформаторов.Перед определением точности проверяемого 5 ВТ предварительно выполняется согласование нулевых положений роторов проверяемого и эталонного ВТ. Для этого посредством коммутирующего устройства 2 к источнику питания 1 подключают обмотку 3 возбуждения проверяемого ВТ и с помощью блока 17 синхронного привода ротор эталонного ВТ устанавливается в нулевое положение. Затем статор проверяемого ВТ поворачивается в положение, при котором напряжение на выходе фазового детектора 12 продольной составляющей является минимальным, В этом положении статор проверяемого ВТ фиксируется. При помощи блока 8 компенсации выполняется взаимная компенсация амплитуд и фаз выходных напряжений эталонного и проверяемого ВТ на их синусных обмотках. При применении решающего ВТ выполняется согласование нулевых положений эталонного, проверяемого и решающего ВТ.Весь цикл определения точности проверяемого вращающегося трансформатора 5 как четырехобмоточной электрической машины и восновных функциональных режимах его работы выполняется за два полных оборота ротора. Перед началом первого оборота роторов эталонного и проверяемого ВТ через коммутирующее устройство 2 к источнику питания подключается обмотка возбуждения проверяемого ВТ. При выполнении решающего блока 16 в виде решающего ВТ (см, фиг. 2) одновременно через коммутирующее устройство 22 к блоку регистрации погрешностей подключается синусная обмотка решающего ВТ.В процессе первого оборота роторов эталонного и проверяемого ВТ, а также ротора решающего ВТ, при его использовании, устройство работает следующим образом.Благодаря синхронному вращению роторов эталонного и проверяемого ВТ и указанномупопарному соединению по компенсационной схеме синусных и косинусных обмоток и их подключению к усилителям 9 и 10 на выходах этих усилителей выделяются напряжения, пропорциональные погрешностям отображения функциональных зависимостей проверяемого ВТ.Фазочувствительные детекторы 11, 12, 13 и 14, на входы которых с выходов усилителей 9 и 10 поступают усиленные напряжения, пропорциональные погрешностям отображения функциональных зависимостей, выделяют продольные и поперечные составляющие этих погрешностей. Таким образом на выходах детекторов 11 и 13 выделяются поперечные составляющие е, (а) и е, (а) напряжений, пропорциональные погрешностям отображения функциональных зависимостей соответственно синусной и косинусной обмоток проверяемого ВТ, а на выходах детекторов 12 и 14 соответственно продольные составляющие Ь, (а) и 3, (а) напряжений, пропорциональных погрешностям отображения функциональных зависимостей соответственно синусной и косинусной обмоток проверяемого ВТ.Выделенные фазочувствительными детекторами 11, 12, 13 и 14 составляющие погрешностей отображения функциональных зависимостей е, (а), е, (а), Ь, (а) и 6, (а) поступают на блок регистрации погрешностей 15, а продольные составляющис погрешностей Ь, (а) и , (а), кроме того, поступают на вход решающего блока 16 решающего уравнения:6,; - 6, (а) Б 1 па -(з.) сОза, (1)(и) == 114,35(1+0,5225 т) Х1+ т соза + Ь (а)Результат решения уравнения (1) представляет собой погрешность вращающегося трансформатора 5 в режиме трансформаторной дистационной передачи, фазовращателя и погрешность угла вектора в режиме построителя, а результат решения уравнения (2) - погрешность ВТ в линейном режиме. Оба результата также поступают на блок регистрации погрешностей.При использовании решающего ВТ продольные составляющие погрешностей отображения функциональных зависимостсй 6, (а) и 6,(а) поступаот на статорные обмотки 18, 19 решаюц 1 его ВТ, а с синусной обмотки 20 снимается функция (1),По продольным составляющим погрешностей Ь, (а) и 6,(а) оценивается точность проверяемого 5 ВТ в синусно-косинусном режиме,Перед началом второго оборота роторов эталонного и проверяемого (решающего ВТ, при его использовании) через коммутирующее устройство 2 к источнику питания 1 подключается квадратурная обмотка 4 проверяемого ВТ. При использовании решающего ВТ в ка 50 55 60 05 5 10 15 20 25 30 0 г 40 45 честве решающего блока 16 одновременно через коммутирующее устройство 22 на входблока регистрации погрешностей 15 подключается косинусная обмотка 21 решающего ВТ,Как и при первом обороте роторов эталонного и проверяемого ВТ на выходах фазочувствительных детекторов 11 и 13 выделяютсяпоперечные е, (а), е (а), а на выходах детекторов 12 и 14 - продольные Ь, (а), Ь, (а)составляющие погрешностей отображенияфункциональных зависимостей, поступающиена блок регистрации погрешностей 15.Продольные составляющие погрешностей, (а) и 6, (а), кроме того, поступают навход блока 16, решающего уравнение:5 = 8, (л) зи а+ 3, (я) соз х, (3)Результат решения уравнения (3) также поступает на блок 15 регистрации погрешностейи представляет собой погрешность модуля вектора в режиме построителя.При использовании в качестве решающегоблока решающего ВТ, продольные составляющие погрешностей Ь, (а) и 6, (а) поступаютна статорные обмотки решающего ВТ и функция (3) снимается с его косинусной обмотки 21.Таким образом, за два оборота роторов проверяемого 5 и эталонного 6 ВТ (а также ротора решающего ВТ, при его использовании)в блоке 15 регистрируются поперечные е, (а),-, (а), е, (а), е, (а) и продольные 6, (а),д,(а), 6, (а), 6, (а) составляющие погрсшностсй отображения функциональных зависимостс 1, и также функции (1), (2) и (3).Г 1 о составляющим 6, (а) и 6,(а) оценивают оность ВТ 3 синусно-косинусОм рсжпмс,по )ункции (1) - в режиме трансформаторной дистанционной передачи и фазовращатсля, по функциям (1) и (3) - в режиме построителя, по функции (2) - в линейном режиме.Совокупность продольных и поперечных составляющих 6, (а), 6, (а), 6 г, (а), 6, (а),, (а), е, (а), е(а) и е, (а) позволяет оценить точность вращающегося трансформаторакак информационной четырехобмоточной электрической машины,формула изобретенияУстройство для определения точности врацающсгося трансформатора, содержащее эталонный вращающийся трансформатор, выходные обмотки которого соединены по компенсационной схеме с выходньмп обмотками проверяемого вращающегося трансформатора, блок компенсации амплитуд и фаз выходных напряжений указанных вращающихся трансформаторов, вход которого соединен с источником питания, а выход - с входом эталонного вращающегося трансформатора, блок синхронного привода роторов эталонного и проверяемого вращающегося трансформаторов, усилитель, фазочувствительные детекторь 1 продольной и поперечной составляющих погрешностей проверяемого вращающегося трансформатора, входы которых соединены с выходами усилителя, и блок регистрации погрешностей, соединенный с выходами фазочувствительных детекторов, о тл и ч а ю ще е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, устройство снабжено решающим блоком и дополнительными усилителями и фазочувствительными детекторами продольной и поперечной составляющих погрешностей, причем входы дополнительных фазочувствительных детекторов соединены с выходом дополнительного усилителя, выходы указанных детекторов - с блоком регистрации погрешностей, входы решающего блока подключены к выходам фазочувствительных детекторов продольной составляющей погрешностей, выход решающего блока соединен с блоком регистрации погрешностей, а каждая пара соединенных между 5 собой выходных обмоток эталонного и проверяемого вращающихся трансформаторов подключена к одному из усилителей устройства,Источники информации, принятые1 О во внимание при экспертизе1. Астахов Н. В., Крайз Б, Л., ЛопухинаЕ. М. и др. Испытание электрических микромашин. Высшая школа, М 1973,с. 191 - 194,15 2. Патент США Мо 3328691, кл. 324 - 158,1967,Редактор Н. Коган Корректор Л. Котова Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 2323/1 Изд, Юо 624 Тираж 917 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5