Устройство для измерения сопротивления изоляции цепи ротора бесщеточной синхронной машины

,1ОПИСДНИЕ ИЗ 0 БРЕТВНИя :К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯСОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ЦЕПИ РОТОРАБЕСЩЕТОЧНОЙ СИНХРОННОЙ МАШИНЫ, состоящее из двух контуров, один изкоторых расположен на роторе, выполнен в виде соединенных последовательно и включенных между искусственной нулевой точкой цепи ротораи его корпусом обмотки индуктора генератора и обмотки якоря возбудителя с выпрямителем, шунтированнымрезисторами, а обмотка индукторагеиератора шунтирована диодом,включенным встречно выпрямителю,второй контур неподвижен и содержит обмотку якоря генератора, обмотку якоря возбудителя с подключенным к ней источником питания и вторичный прибор, о т .л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, во второй контур дополнительно введены два преобразователя инвертор, блок памяти, сумматор и блок управления, причем один из преобразователей подключен к обмотке якоря генератора, а его выход со" единен с первым входом сумматора и через инвертор - с первым входом бло" ка памяти, другой преобразователь подключен к обмотке индуктора возбудителя, а его выход - к второму Щ входу блока памяти, выход последнего соединен с вторым входом сумматора, выход которого соединен с входом вторичного прибора, а три управляющих выхода вновь введенного бло- ИФаф ка управления соединены с соответствующими входами управления блока па 9 аей мяти, сумматора и источника питания.:ФеЙ .11123Изобретение относится к электрическим измерениям и может быть использовано для измерения сопротивления иэоляции цепи ротора бесщеточныхсинхронных глашин. 5Известно устройство для обнаруже ния замыкания на корпус роторной,обмотки бесщеточной синхронной машины, которое состоит иэ двух контуров.. Первый контур устройства расположен 1 Она общем валу вместе с якорем возбудителя и выпрямителем бесщеточнойсинхронной машины, вращается вместе с ним и выполнен в виде соединенных последовательно и включенных между нулевой точкой цепи ротора и егокорпусом обмотки якоря возбудителяи выпрямителя, причем нагрузкой выпрямителя является обмотка индукторагенератора этого устройства. Второй 20контур неподвижен и расположен настаторе. Внутри этого контура расположен первый контур устройства. Второй контур содержит обмотку индуктора возбудителя, подключенную к источнику питания постоянного напряжения,и обмотку якоря генератора, нагруженную на вторичный прибор, Показания вторичного прибора пропорциональны току утечки через сопротивление изоляции и емкости цепи роторана корпус 11,Недостаток устройства - низКаяточность измерения сопротивленияизоляции цепи ротора, обусловленнаявлиянием емкостной составляющейтока утечки в цепи ротора.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для измерениясопротивления изоляции и напряжения40цепи ротора бесщеточной синхронноймашины, которое состоит из двухосновных контуров, один из которыхрасположен на роторе, выполнен в виде соединенных, последовательно ивключенных между искусственной нулевой точкой цепи ротора и его корпусом обмотки индуктора генератора иобмотки якоря возбудителя с выпрямителем. Причем искусственная нулевая точка образована двумя полуобмотками индуктора датчика напряжения, выпрямитель устройства шунтирован резисторами, а обмотка индуктора генератора шунтирована диодом, . 55включенным встречно выпрямителю,Второй контур устройства неподвижени содержит обмотку якоря генератора,12 2обмотку индуктора возбудителя, подключенные каждая к своему выпрямителю. Выпрямители шугтированы резисторами и включены между собой последовательно встречно на вторичный прибор. Источник питания устройства,стабилизированный по току, подключенк обмотке индуктора возбудителя Г 23.Недостатком известного устройстваявляется низкая точность измерениясопротивления изоляции цепи ротора.Это обусловлено тем, что в известномустройстве используется принцип наложения на контролируемую цепь гыпрямленного напряжения, наводимого в обмотке якоря возбудителя, и измерениепостоянной составляющей тока, протекающего по обмс-ке индуктора генератора, под действием этого напряжения.Ток в обмотке индуктора генератора содержит как полезную составляющую, обусловленную величиной выпрямительного напряжения и энасениемсопротивления изоляции, так и сигнал помехи, обусловленный величинойнапряжения возбудителя и соотношением сопротивлений изоляции положительного и отрицательного полюсов цепивозбуждения. Наличие тока помехиобусловливает низкую точность измерения,Цель изобретения - повьшение точности измерения сопротивления изоляции,Укаэанная цель достигается тем, что в устройстве для измерения сопротивления изоляции цепи ротора бесщеточной синхронной машины, состоящем иэ двух контуров, один из которых расположен на роторе, выполнен в виде соединенных последовательно и включенных между искусственной нулевой точкой цепи ротора и его корпусом обмотки индуктора генератора и обмотки якоря возбудителя с выпрямителем, шунтированным резистораья, а обмотка индуктора генератора шунтирована диодом, включенным встречно выпрямителю, второй контур неподвижен и содержит обмотку якоря генератора, обмотку якоря возбудителя с подключенным кней источником питания и вторичный прибор, во второй контур дополнительно введены два преобразователя, инвертор, блок памяти, сумматор и блок управления, причем один из преобразователей подключен к обмотке якоря генератора,11123 а его выход соединен с первым входом сумматора и через инвертор - с первым входом блока памяти, другой преобразователь подключен к обмотке индуктора возбудителя, а его выход - к второму входу блока памяти, выход последнего подсоединен к второму входу сумматора, выход, которого соединен с входом вторичного прибора, а три управляющих выхода вновь вве- О денного блока управления соединены с соответствующими входами управления блока памяти, сумматора и источника питания.На фиг. 1 приведена блок-схема 5 устройства .для измерения сопротивле.ния изоляции цепи ротора бесщеточной синхронной машины, на фиг. 2-4 - схема выпрямителя, варианты.Устройство содержит первый 1 и второй 2 контуры, Первый контур 1 устройства расположен на общем валу вместе с якорем возбудителя и выпрямителем бесщеточной синхронной машины 3, вращается вместе с ним и вь 1 пол нен в виде соединенных последовательно обмотки индуктора генератора 4 с дополнительным резистором 5 (если он требуется по расчету) и обмотки якоря возбудителя 6 с выпрямителем 7, которые подключень 1 между нулевой 8 (или искусственной нулевой 9) точкой цепи ротора и его корпусом 10. При этом обмотка индуктора генератора 4шунтирована диодом 11 включеннымЭ 35встречно выпрямителю 7, а последний собран по любой из схем выпрямления и шунтирован резисторами так, чтообмотка якоря возбудителя обтекаетсяпостоянным током (фиг,3-5) в режиме40 работы, когда в обмотке якоря возбудителя 6 переменная ЭДС не наводится и диоды выпрямителя 7 закрыты. Второй контур 2 устройства неподвижени содержит обмотки 12 и 13 якоря45генератора и индуктора возбудителя,подключенные каждая к своему преобразователю 14, источник 15 питания, подсоединенный к обмотке 13 индуктора возбудителя, инвертор 16 блок 17Ф 59 памяти, блок 18 управления, сумматор 9 и вторичный прибор 20. Преобразователи 14 предназначены для преобразования сигналов с обмоток 12 и 13 в форму (аналоговую или цифровую), удобную для дальнейшей обработки этих сигналов. Выход преобразователя 14, подключенного к об 12 4мотке 12 якоря генератора, соединенс первым входом сумматора 19 и через инвертор 16 - с первым входомблока 17 памяти, второй вход которого подключен к выходу другого преобразователя 14, а выход - к второмувходу сумматора 19. Выход сумматора19 соединен с входом вторичного прибора 20, представляющего информациюо величине сопротивления изоляциив удобном виде (например, в цифровой форме). Блок 18 управления задает последовательность и режим работыисточника 15 питания, блока 17 памяти и сумматора 19, воздействуя насоответствующие входы управленияэтих блоков.Устройство работает циклически.Каждый цикл разбит на три такта.Первый такт подготовительный, Вовремя этого такта по команде от блока 18 управления источник 15 питанияотключается, информация, записаннаяв блок 17 памяти во: время предыдущего цикла, стирается, а на сумматор19 поступает сигнал "Запрет". Вовремя второго такта работь 1 устройства от блока 18 управления на управляющий вход блока 17 питания поступает сигнал, разрешающий запись информации или с выхода инвертора 16,или с выхода преобразователя 14,подключенного к обмотке 13 индуктора возбудителя. Появление сигнаповили в обмотке 12, или в обмотке 13объясняется тем, что в первом контуре 1 устройство под действием напряжения на выходе выпрямителя в цепивозбуждения синхронной машины илипо обмотке индуктора генератора 4,или по обмотке якоря возбудителя 6протекает постоянный по характеруток, являющийся током помехи,В качестве положительного напряжения выбрано направление протеканиятока от корпуса 10 к нулевой 8 илик искусственной нулевой 9 точке цепи ротора (в зависимости от выбранной схемы подключения).При снижении сопротивления изоля-ции на положительном полюсе направление протекания тока совпадает свыбранным направлением.При снижении сопротивления изоляции на отрицательном полюсе направление протекания тока меняется на противоположное.Таким образом, во время второготакта работы устройства в блок памяти записывается величина, прямопропорционапьная току помехи, но спротивоположным знаком. 3 конце второго такта работы блок 18 управления вырабатывает импульс запрещающий перезапись информации в блок 17памяти. На этом второй такт работызаканчивается.Во время третьего такта работыблок 18 управления подключает к обмотке 13 индуктора возбудителя источник 15 питания. Под действиемэтого напряжения в упомянутой обмотке протекает постоянный ток, стабилизированный по уровню. Вследствиевращения обмотки якоря возбудителя6 относительно неподвижной обмотки13 индуктора возбудителя в первойнаводится переменная ЗДС, котораяпосле выпрямления оказывается приложенной к цепиф обмотка индукторагенератора 4, нулевая 8 (или искусственная нулевая 9) точка цепи рото"ра, эквивапентное сопротивление изоляции цепи ротора, корпус 10. Вследствие вращения обмотки индукторагенератора 4 относительно неподвижной обмотки его якоря в последнейнаводится переменная ЗДС, величинакоторой прямо пропорциональна величине измеряемого тока утечки,После соответствующей обработкисигнала в преобразователе 14 сигнал,2312пропорциональный току Д, поступаетна первый вход сумматора 19, навторой вход которого подается сигнал,прямо пропорциональный току помехи,7 я, взятого с обратным знаком (т.е.проинвертированного). После подачи сблока 18 управления на управляющийвход сумматора 19 разрешающего сигна.ла на выходе последнего появляется10сигнал, пропорциональный разностимежду двумя токами, т.е. величинеполезного сигнала,Между величиной полученного сигнала и величиной сопротивления изоляции цепи ротора существует однозначная зависимость.Сигнал с выхода сумматора 19 далее поступает на вход вторичного 20прибора 20, где преобразуется в величину, йропорциональную величинеизмеряемого сопротивления изоляциицепи ротора.Таким образом, в предлагаемом 25устройстве за счет алгебраическогосуммирования измеренного полного тока утечки через сопротивление изоляции цепи ротора и тока помехи с последующим преобразованием полученного полезного сигнала достигаетсяповышение точности измерения сопротивления изоляции цепи ротора бесщеточной синхронной машины.1112312 Составитель Л Техред И. Надь окина Корректор И.впуск дактор А.Мотыл Заказ 6453/31ВН о 130 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектн Тираж 710 ИИПИ Государственного о делам изобретений и осква, Ж, Раушская Подпиомитета ССоткрытийнаб д, 4