Устройство для фазирования синхронных бесконтактных генераторов Советский патент 1989 года по МПК H02J3/40 

1

Изобретение относится к области параллельной работы синхронных генераторов и предназначено для фазирования синхронных бесконтактных генераторов, использукнцих, например, в авиационных энергетических системах, где требуется параллельная работа указанных генераторов на общие шины, причем генераторы приводятся во вращение жестко связанными между собой приводными валами при этом необходимо, чтобы в один и тот же момент времени обмотки роторов относительно статоров у всех генераторов были электрически расположены одинаково,

Цель изобретения - повышение точности, быстродействия и раеширение функциональных возможностей за счет фнк садии углового положения ротора при фазировании синхронных бесконтактных генераторов.

-2

На фиг.I представлена схема устройства; на фиг.2 - пример соединения 4иксирующего элемента с генератором; на фиг.З - разрез А-А на фиг;2; на фиг.4 - схема выполнения формирователя режима-управления; на фиг.5 - изоб. ражения сигнала на экране осциллографа при различных угловых положениях ротора генератора: а - при неправильном исходном положении ротора для фазирования, сГ - при сфазированном положений ротора, б - при исходном .положении ротора для фазирования.

Устройство содержит генератор I с ротором 2 и фланцем 3. К обмотке возбуждения возбудителя генератора I подключен выход источника 4 переменного сигнала. Обмотка статора генератора 1 одновременно соединена с входом осциллографа 5 через блок 6 измерения напряжения и с входом блока

а со

7 управления, соединенного выходом с входом привода 8, выходной вал которого соединен соосно с валом ротора 2 генератора 1, Фиксирующий элемент 9 .соединен механическим путем с ротором 2 и фланцем 3 генератора 1. Блок 6 измерения напряжения содержит последовательно соединенные фильтр 10 низкой частоты и усилитель П. Блок 7 управления содержит последовательно соединенные кнопку 12 Пуск, формирователь 13 режима управления и ключ 14. Выключатель 5 одним выводом соединен с первым источником постоянного положительного сигнала (Up ) , а другим - с СШ1ОЫ 1М входом ключа 14о Первый вывод кноптси 12 Пуск одновременно соединен с вторым источником постоянного положительного сигнала (иц), а второй ее вывод - с земляной шиной. Привод 8 содержит последовательно включенные двигатель-16 и редуктор 17j выходной вал которого соединен соосно с вапом ротора 2 генератора 1, Клеммы пита.ния двигателя 16 соединены с выходом ключа 14, Фиксирующий элемент 9 имеет в своем составе прижим- 1гую шайбу 18 и фазирующую шайбу 19 с тремя ушками 20 (на фиг,2 показано одно ушко 20)5 которые соединяются с фланцем 3 генератора 1 с тремя шпильками 21 (на фиг.З показана одна шпилька 21) посредством трех гаек 22 (на фиг.З показана одна гайка 22) и контровочной гайки 23, Формирователь 13 режима управления содержит последовательно соединенные двухполупери- одный выпрямитель 24, фильтр 25, формирователь 26 сигнала управленияi первый 27.и второй 28 логические элементы 2И-1-ГЕ, Вход двухполупериодного выпрямителя 24 соединен с вторым входом формирователя 13 режима управления. Формирователь 26 сигнала управления содержит операционный усилитель 29 со стабилитроном 30 в обрат- ной связи. Первый вход операционного усилителя 29 соединен с входом формирователя 26 сигнала управления , второй вход через потенциометр 31 сое, динен с источником постоянного сигнала (Uf, ), а выход одновременно соединен с входами первого логическог го элемента 2И-НЕ 27, выход которого соединен с первым входом второго логического элемента 2И-НЕ 28, второй вход которого одновременно соединен

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

с вторым источником постоянного положительного сигнала и через кнопку

с земляной шиной, а выход соединен с выходом формирователя 13 режима управления. Ключ 14 своим силовым входом через выключатель 15 соединен, с первым источником постоянного положительного сигнала, а своим управляющим входом подключен к выходу формирователя режима управления,

Устройство работает следующим образом.

На .генераторе 1 устанавливается фиксирующий элемент 9, а именно фа- зирукицая шайба 19, так, чтобы три ушка 20 вошли в пазы ротора 2, а три освобожденные от гаек 22 шпильки 21 крепления к фланцу 3 генератора вошли в овальные отверстия физирующей шайбы 19, Затем одевается и заворачивается контровочная гайка 23. Далее устанавливается прижимная шайба 18 и заворачиваются без затяжки гайки 22 на шпильках 21, Затем в обмотку возбуждения возбудителя генератора 1 при произвольном положении его ротора 2 подается напряжение от источника 4 пере- менного сигнала. Этот сигнал трансформируется в обмотку якоря возбудителя, выпрямляется встроенными диодами, поступает на обмотку возбуждения основного генератора и наводит ЭДС в его статорной обмотке. Сигнал с выхода статорной обмотки генератора 1 одновременно поступает через фильтр.10 низкой частоты, усилитель I1 блока 6 измерения напряжения на входы осциллографа5 и формирователя

13режима управления блока 7 управления. На экране осциллографа 5 при произвольном положении ротора 2 наблюдается одно из трех изображений, приведенных на фиг,5, При фазировании синхронных генераторов в качестве исходного углового положения ротора каждого генератора выбирается такое, при котором изображение на экране осциллографа соответствует, например, изображению на фиг,5.

При включении выключателя 15 и наличии сигнала рассогласования на выходе усилителя 11 формирователем 13 режима управления вырабатывается управляющий сигнал, посредством которого через ключ 14 приводится во вращение двигатель 16 привода 8, который {вращается до тех пор, пока сигнал

рассогласования не станет равным (или близким) нулю. Это означает, чт ротор 2 генератора 1 сфазирован. В случае, если на экране осциллографа 5 наблюдается изображение как на фиг,За или 5сГ, то после включения выключателя 15 путем нажатия и фиксирования в этом положении кнопки 12 достигается установка ротора 2 в исходное угловое положение, соответствующее изображению на фяг,5д, Пос- ле этого кнопка отпускается, и возниший сигнал рассогласования обрабатывается устройством до установки ротора 2 в сфазированное положение.

Формирователь 13 режима управлени предназначен для преобразования сигнала рассогласования, поступающего н его вход из первого усилителя 1 1 в сигнал управления двигателем 16, Сигнал поступающий на вход формирователя 13 режима управления, выпрямляется выпрямителем 24 и поступает в фильтр 25, где выделяется среднее значение сигнала, Оно подается в формировател 26 сигнала управления, на выходе которого присутствует сигнал управле-. ния, если среднее значение выпрямленного напряжения превьшает заданный уровень. Сигнал управления из формирователя 26 подается в первый логический элемент 2И-НЕ 27, При наличии сигнала 1 на входе первого логического элемента 2И-НЕ 27 на его выходе вне зависимости от положения кнопки 12 Пуск, присутствует сигнал 1, При сигнале О на входе первого логического элемента 2И-НЕ 27 на его выходе присутствуют: сигнал 1 при нажатой кнопке 12 Пуск и сигнал О при ненажатой кнопке 12 Пуск, После установа ротора 2 в сфазированное положение отключается выключатель 15, затягиваются и контрятся гайки 22 на шпильках 2 и затягивается кон- тровочная гайка 23, Тем самым фиксируется положение фазирующей шайбы 19, а следовательно, и ротора 2 относительно корпуса .генератора 1, После этого осуществляется транспортирование генератора. При пуске генератора 1 фазирующая шайба 19 срезается в ослабленном сечении механическим моментом привода 8,

Технико-экономическая эффективность устройства заключается в повышении быстродействия и точности фатои-к14676696

зирования роторов синхронных генераторов, а также расширении функциональных возможностей за счет фиксаци углового положения ротора.

15

20

25

g

30

Формула изобретения

1. Устройство для фазирования син- 10 хронных бесконтактных генераторов, работающих от общего привода, содержащее источник переменного сигнала с выводом для подключения к обмотке возбуждения возбудителя синхронного бесконтактного генератора и осциллограф, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения быстродействия и точности, оно снабжено последовательно соединенными блоком измерения напряжения с выводами для подключения к обмотке статора синхронного бесконтактного генератора, блоком управления и приводом с выходным валом для соосного соединения с валом синхронного бесконтактного генератора, причем осциллограф подключен к выходу блока измерения напряжения, а блок управления содержит выключатель и последовательно соедиеннные кнопку Пуск, формирователь режима управления и ключ, при этом один вывод выключателя соединен с первым источником постоянного положительного сигнала, другой - с силовым входом ключа, выход которого соединен с выходом блока управления, первый вывод кнопки Пуск соединен также с вторым источником постоянного положительного сигнала, второй вывод кнопки Пуск соединен с земляной шиной, вход блока управления соединен с вторым входом формирователя режима управления, который содержит последовательно соединенные 5 двухполупериодный выпрямитель

фильтр, формирователь сигнала управления, первый и второй логические элементы 2И-НЕ, при этом вход двух- полупериодного выпрямителя соединен с вторым входом формирователя режима управления, формирователь сигнала управления содержит операционный усилитель со стабилитроном в обратной связи, первый вход операционного усилителя соединен с входом формирователя сигнала управления, второй вход - через потенциометр с источником постоянного сигнала, выход - с входом первого

40

0

5

71467669

логического элемента 2И-НЕ, соединенного своим выходом с первым входом второго логического элемента 2И-НЕ, второй вход которого, подключен к входу формирователя режима управления, а выход - к управляющему входу ключа, выход которого соединен с выходом блока управления,

2, Устройство по 0,1, о т л и ч а- ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено фиксирукндим элементом, который содержит фазирукяцую шайбу, размещенную между г1рижимной шайбой и фланцем генератора со шпильками, причем фазирующая шайба снабжена

тремя ушками для установки в пазах ротора и тремя овальными отверстия8

3, Устройство по п.1, о т л и- чающ ееся тем, что блок измерения напряжения содержит после- довательно соединенные фильтр низ- кЬй частоты и усилитель, причем входы фильтра низкой частоты соединены с соответствующи м выводами для подключения к обмотке статора генератора, а выход усилителя соединен с выходом блока измерения напряжения,

А, Устройство по п, 1, о т л и- ч а ю. щ е е с я тем, что привод содержит последовательно соединенные двигатель и редуктор с выходным валом для соосного соединения с валом генератора, а выводы для питания двигателя соединены с соответствую

Изобретение относится к области электротехники. Цель изобретения повышение быстродействия, точности, а также расширение функциональных возможностей. Для этого в обмотку возбуждения возбудителя генератора подают переменный ток. Путем вращения роторов генераторов получают в обмотках статоров генераторов сигналы одинаковой фор№1. Вновь вращают роторы генераторов до получения в обмотках статоров сигна7ов напряжения, близких к нулю. Это означает, что роторы и статоры генераторов сфазиро- ваны. Положение ротора каждого- генератора фиксируют в этом положении. 3 з.п.ф-лы, 5 ил.

ми для размещения шпилек фланца.

20 щими входами привода.

Фые.1

Ослабленное сечение

f

О-О

J/

A-f(

18 J

/ /

Фие5