Устройство для измерения и регистрации угла нагрузки синхронной машины Советский патент 1988 года по МПК G01R25/00 

оо со

оо

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в синхронных электрических машинах.

Цель изобретения - упрощение устройства и повышение точности измерения.

На фиг. 1 приведена электрическая схема устройства; на фиг. 2 и 3 - осциллограммы электродвижущих сил, наведенных в прямоугольной и синусоидальной рамках, введенных в рабочий зазор синхронной машины соответственно на холостом ходу и под нагрузкой.

Датчик 1 положения ротора синхронной машины в виде прямоугольной рамки и датчик 2 основной гармонической составляющей поля машины в виде синусоидальной рамки с шириной, равной диаметральному шагу, и длиной, равной длине синхронной машины, помещены в ее воздушный зазор.

Свойства указанных рамок таковы, что прямоугольная рамка с диаметральным шагом, измеряющая магнитное поле в воздушном зазоре, является датчиком положения ротора машины.

Рамка синусоидальной формы с таким же диаметральным шагом обладает свойством выделять из периодической кривой магнитного поля его основную гармоническую состав-тяющую, изменение фазы которой определяет угол нагрузки синхронной машины.

Рамки имеют совпадающие плоскости (их взаимное расположение показано на (фиг. 1), при этом независимо от числа (2Р) полюсов машины в устройстве исгюльзуют- ся две указанные рамки. Наклеиваются рамки в любом месте расточки статора так, чтобы боковые стороны прямоугольной рамки совпадали с продольной осью машины.

В устройстве нет никаких дополнительных элементов, имеющих механическую связь с ротором. Для повышения точности измерения введен фазометр 3.

Электрические выводы рамок подключены к входам фазометра 3; прямоугольная - к опорному, а синусоидальная - к измерительному. На токовом выходе фазометра 3 включены, например, магнитоэлектрический прибор 4 и вибратор 5 шлейфового осциллографа, являющиеся регистрирующим прибором 6 угла нагрузки синхронной машины.

На фиг. 2 показаны осциллограммы ЭДС магнитного поля 7, измеряемого прямоугольной рамкой, и его основной гармонической ЭДС 8, измеряемой рамкой синусоидальной Формы, на холостом ходу неявнопо

люсной синхронной машины в режиме генератора. На холостом ходу ЭДС прямоугольной рамки имеет форму трапеции, а ЭДС рамки синусоидальной формы представляет собой синусоиду. Обе кривые совпадают по фазе, так как на холостом ходу в режиме генератора угол нагрузки . Под нагрузкой форма ЭДС 9 прямоугольной рамки в результате изменения кривой магнитного поля деформируется (фиг. 3), вследствие чего основная гармоническая составляющая ЭДС 10, измеряемая рамкой синусоидальной формы, смещается относительно ЭДС 9 прямоуго льной рамки на величину угла нагрузки в

В отличие от других в данном устройстве непосредственно измеряется угол нагрузки синхронной мащины - угол между продольной осью полюса и осью основной гармонической составляющей результирующего магнитного поля в воздушном зазоре.

Устройство не содержит каких-либо сложных механических или фотоэлектрических датчиков, фиксирующих положение магнитной оси ротора. Не требуется никаких юстировок и фазировок. Датчики, входящие в устройство, предельно просты по конструкции.

Формула изобретения

Устройство для измерения и регистрации угла нагрузки синхронной машины, содержащее датчик положения ротора синхронной машины, датчик основной гармонической составляющей поля машины и регистрирующий прибор, отличающееся тем,

что, с целью упрощения устройства и по- выщения точности измерения, введен фазометр, датчик основной гармонической составляющей поля машины выполнен в виде рамки синусоидальной формы, а датчик положения ротора выполнен в виде рамки

прямоугольной формы, причем оба датчика имеют совпадающие плоскости, диаметральный шаг и помещаются в воздушном зазоре машины, в любом месте расточки статора так, чтобы боковые стороны прямоугольной рамки совпадали с продольной осью синхронной машины, выводы прямоугольной рамки соединены с опорным входом, а выводы синусоидальной рамки - с измерительным входом введенного фазометра, выход которого подключен к регистрирующему прибору.

Изобретение относится к электротехнике. Устройство для измерения и регистрации угла нагрузки синхронной машины (СМ) содержит датчик 1 положения ротора С в виде прямоугольной рамки и датчик 2 основной гармонической составляющей поля СМ в виде синусоидальной рамки с шириной, равной диаметрально.му шагу, и длиной, равной длине СМ. Оба датчика помещены в воздушном зазоре, они имеют совпадающие плоскости. Прямоугольная рамка является датчиком положения ротора СМ, а синусоидальная рамка может выделять из периодической кривой магнитного по.тя его основную гармоническую составляющую, изменение фазы которой определяет угол нагрузки СМ. Устройство имеет фазометр 3 и регистрирующий прибор 6 угла нагрузки СМ, содержащий магнитоэлектрический прибор 4 и вибратор 5 шлейфового осциллографа. Устройство имеет повышенную точность измерения. 3 ил. сл

Фиг.З