Устройство для определения динамических индуктивных сопротивлений обмоток электрических машин переменного тока Советский патент 1983 года по МПК G01R31/34 

Изобретение относится к электркческим машинам и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для измерения индуктивных сопротивлений обмоток электрических машин переменного тока в начальный момент внезапного изменения режима.

Известно устройство определения динамических индуктивностей и вдаиминдуктивностей обмоток, содержащее конденсатор, источник постоянного тока, последовательно соединенные контролируемую обмотку и балластную обмотку с известной индуктивностью. По максимальному значению напряжения, измеренного на контролируемой обмотке, определяют значение индуктивности СП.

Однако данное устройство предъявляет ограничения к типу источника постоянного напряжения, так как в соответствии с сущностью физических явлений требует питания только от заряженного конденсатора, исключая Машину постоянного тока или выпрямительное устройство} требует включения в основную схему испытуемого оборудования дополнительного элемента - балластного индуктивного сопротивления, величина которого должна быть согласована с величиной индуктивности контролируемой электрической- машины.

Наиболее близким по-технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для определения динс1мических индуктивных сопротивлений обмоток электрических машин переменного тока, содержащее регулируемый блок питания постоянного тока, подключенный через коммутирующий аппарат и измерительный шунт к обмоткам машины, блок измерения, подключенный к контактам коммутирующего аппарата и измерительному шунту 12.

Недостаткам указанного устройства является то, что для определения индуктивного сопротивления электрической машины, измеренного со стороны обмотки статора или роТора в пер вый момент изменения режима, необходимо выполнить значительное количество операций,: осуществить регистрацию переходной функции, выполнить замеры переходной функции, аппроксимировать переходную функцию, определить производную переходной функции в первый мойент ее изменения. Указанный недостаток обуславливает снижение точности измерения производной при сравнительно больших трудозатратах и времени, необходимого для определения динамических индуктивных сопротив лений.

Цель изобретения - повышение точности, увеличение производительности и сокращение времени oпpeдe Jeния динамического индуктивного сопротивления обмоток электрических машин переменного тока.

Указанная цель достигается тем, что устройство для определения динамических индуктивных сопротивлений обмоток электрических машин, содержащее регулируемый блок питания, постоянного тока, подключенный ч.ерез коммутирующий аппарат и измерительный шунт к обмоткам машина, блок измерения, подключенный к контактам коммутирующего аппарата и измерительному шунту, оно снабжено компаратором, соединенным последовательно с блоком формирования управляющих импульсов и с коммутирующим аппаратом, снабжено также подключенным к измерительному шунту неинв.ерсным входом логарифмическим усилителем, инверсный вход которого подключен к источнику опорного напряжения, а выход подключен к первому входу блока-быстродействующего запоминания аналогового сигнала и блоку измерения, выход блока быстродействующего запоминания аналогового сигнала соединен с входом блок долговременного запоминания, выход которого через блок нелинейности подключен к блоку измерения, а вторые входы блоков аналогового запоминания соединены с выходом блока формирования управляющих импульсов.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства для определения динамических индуктивных сопротивлений обмоток электрических машин переменного тока; на фиг. 2 - характеристики аналоговые сигналов.

Устройство содержит регулируемый блок 1 питания постоянного тока обмоток 2 электрической машины,. коммутирующий .аппарат 3 и измерительный безиндукционный шунт 4, логарифмический усилитель 5, представляющий собой четырехзвенный логарифмический преобразователь, в котором совмещены кусочно-линейная и кусочно-нелинейная аппроксимация логарифмической характеристики, что и позволяет обеспечить высокую точность преобразования, быстродействующий компаратор б, блок 7 формирования управляннцих импульсов, блок быстродействующего запоминания аналогового сигнала 8, представляющий собой усилитель с большим входнь сопротивлением, оптимальная амплитудно-частотная характеристика которого обеспечивается подключением емкости к выходу усилителя, причем конденсатор служит как для запоминания, так и для коррекции, блок 9 долговременного запоминания аналогового сигнала, блок 10 нелинейности, реализующий обратно пропорциональную зависимость, блок 11 измерений.

Устройство работает следующимобразом.

От выхода блока 1 питания через измерительный шунт 4 в обмотку 2 электрической машины подают постоянный ток заданной величины v . Блок 11 измерений поочередно подключают для измерения напряжения к измерительному шунту 4 и контактам коммутирующего аппарата 3, а затем к выходу блока 5. Регулируя величину опорного напряжения, устанавливают на выходе блока 5 напряжение, равное нулю. Включают коммутирующий аппарат 3, в результате чего происходит затухание постоянного тока в обмотках 2 статора неподвижной машины (фиг. 2, кривая 1). На выходе блока 5 при этом происходит изменение напряжения по логарифмическому закону .фиг. 2, кривая 2J. Исчезновние напряжения между контактами в момент включения коммутирующего аппарата 3 фиксируется быстродействующим компаратором б, запускающим блок 7 формирования управляющих импульсов, который через заданный интервал времени л-t формирует управляющий импульс. С приходом управляющего импульса блоки 8 и 9 производят выборку аналогового сигнала, а блок 9 и долговременное запоминание (фиг. 2, кривая З). Поскольку изменение тока в короткозамкнутой цепи обмотки электрической машины в начальной стадии затухания может быть описано с высокой точностью эквивалентным коэффициенте затухания ot, тогда (tl enioe e i -ott.

ио

Постоянная составляющаяC i компенсируется при подаче опорного напря- I жения на инверсный вход блока 5.

Таким образом, при выборе коэффициента усилия на входе блока 10, равным ui-r- ,величина аналогового сигнала на его выходе будет равна т- , что соответствуе-Е известному выражению для сверхпереходного индуктивного сопротивления

0

.

.где Т - время затухания тока до нуi ля по начальной касательной. Величина активного сопротивления 5 контура затухания определяется по ;формуле

о

rsш

где Rj,i - напряжение шунта 4;

0

напряжение, измеренное на шунте 4 перед включением коммутирующего аппарата 3;

и напряжение, измеренное на контактах коммутирующего

5 аппарата 3.

Использование предлагаемого устройства определения динамических индуктивных сопротивлений электрических машин переменного тока позволя0ет по сравнению с известньаи повысить быстродействие путем исключения операции осциллографирования и трудоемкой операции по обработке осциллограмм посредством ручных замеров

5 |переходной функции значительного количества моментов времени, кроме того, повысить точность определения динамических индуктивных сопротивлений, так как исключает эксперимен0;тальные данные, получаемые при ручных зёшерах.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ. ДИНАМИЧЕСКИХ ИНДУКТИВНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ ОБМОТОК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащее регулируемый блок питания постоянного тока, подключенный черезкоммутирующий аппарат ,и измерительный шунт к обмоткам машины, блок измерения, Iподключенный к контактам коммутирующего аппарата и измерительному шунту, отличающееся тем, что,- с целью повышения точности, повышения производительности и сокращения времени измерения, оно снабжено компаратором, соединенным последовательно с блоксж формирования управляющих импульсов и с коммутирующим аппаратом, снабжено также подключенным к измерительному шунту неинверсным входом логарифмическим усилителем, инверсный вход которого подключен к источнику опорного напряжения, а выход подключен к первому входу блока быстродействующего запоминания аналогового сигнала и блоку измерения, выход блока быстродействукицего запоминания аналогового сигнала соединен с входом блока долговременного запоминания, выход которого через блок нелинейности подключен к блоку измерения, а вторые входы блоков аналогового запоминания соединены с выходом блока формирования управляющих импульсов. о 00 90 00 со оэ