Способ контроля погрешности вращающегося трансформатора Советский патент 1991 года по МПК H02K24/00 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к контролю погрешности вращающихся трансформаторов и может быть использовако для оценки погрешности трансформаторов, предназначенных для работы с вторичным преобразователем амплитудною или фазового типа, т.е. в режиме угол-параметр-код

Цель изобретения - повышение точности контроля погрешности вращающегося трансформатора в режиме дистанционной передачи.

На фиг. 1 и 2 изображены схема трансформаторной дистанционной передачи (ТДП), используемые для контроля погрешности ВТ; на фиг. 3 - полученные погрешно сти.

Обмотки статоров ВТ обозначены как Pi, PZ и Р-, РА. а обмотки синхронизации роторов - как Ci, С2 и Сз, С4. Угломерные задающие устройства, механически связанные с роторами ВТ, обозначены как УЗУ1 и УЗУ2. Изображенные зависимости 1 и 2 являются погрешностями, полученными в ТДП при двух способах определения погрешности ВТ-приемника, 3 - расчетная погрешность. Прч этом кривая 1 получена по схеме фиг. 1, а кривая 2 - по схеме фиг. 2.

Для двух вариантов схем соединения (фиг. 1 и 2) обмоток синхронизации уравнео ел со о со

ь

ния ЭДС в согласованном положении датчика и приемника имеют следующим вид:

ивых k U sin а + ФСА а х х cos/9+ptn (/3)1- -k + кд(а) х

+ ркп(0):

и0ых к U sin a + фсЛ а х

х cos/14-yvn (/)- -k + yvA(a) x

(0):

где U - напряжение питания;

k - коэффициент пропорциональности;

. УКД , УСП , yVn - погрешность синусоидальной зависимости напряжений на обмотках синхронизации датчика и выходной обмотке приемника в функции углового положения их роторов в следующей последовательности: и - между напряжениями синусной (PiP2) и косинусной (РзРз) .обмотках и напряжением возбуждения; - между напряжением выходной обмотки приемника и напряжением на синусной (CiC2) и косинусной (СзС-0 обмотках приемника.

Если ротор приемника поворачивать синхронно с ротором датчика, добиваясь «О, то разность / - малая величина, что позволяет при перемножении членов выражений (1) и (2) сделать ряд упрощений типа:

sin (a- /) slnAa Aa.

Окончательно после перемножения и исключения слагаемых второго порядка малости для режима согласования получают для схемы на фиг. 1

Дом pcA(c:)cosa-yvA(a ) sin a + + fkn (a) sin a - p.n (a) cos a,

(3) для схемы фиг. 2

A« tA(a)cosa (a )sina- - pcn (a) cos a - (a) sin a.

(4)

При наличии асимметрии обмоток (обмотки PiP2 и а также CiC2 и Сз(л находятся в пространстве не под углом 90° и имеют равное число витков) можно записать погрешности синусоид в виде: рсл 0 ; ркд ад cos (a + уод ); pen 0 .I5)

При этом уравнения (3) и (4) принимают следующий вид:

чи

и;

Да 1 0,5 ад sin род - sin (2 а + рол ) - - 0,5 an sin рап + 0,5 ап sin ( 2 а + };

(6)

5 Да 2 0,5ад sin /ЭЬА -sin (2 а +уъд ) + + 0,5 an sin роп - 0,5 ап sin ( 2 а + /Ъп ).

(7)

В уравнениях (6) и (7) погрешность, вно- 10 симая датчиком в ТДП

Дад 0,5ад sim/Ъд - sin (2 а +уъд ). а погрешность, вносимая приемником:

15

20

Да п ± 0,5 ап sin уЪп ± . ±0,5ansin ( ).

Уравнения (6) и (7) можно записать

Да 1 Дад + Дап ;

Д«2 - Д«д - Д« п ,

(8) О)

где эд - коэффициент, характеризующий неравенство амплитуд синусной и косинусной

с A sin обмоток датчика ад -v:

A COS

уЪд - угол неортогональности синусной и косинусной обмоток датчика;

ап - коэффициент, характеризующий неравенство амплитуд синусной и косинусной обмотки приемника;

/Зоп - угол неортогональности синусной и косинусной обмоток приемника.

Таким образом, для любого угла разворота и согласования приемника по минимуму U можно получить погрешность датчика следующим образом:

AaAi Mii4--Mi2. (10)

Способ был неоднократно проверен экспериментально при контроле двухполюсных и многополюсных ВТ.

На фиг. 3 приведены кривые погрешности трансформаторной дистанционной передачи, в которой в качестве датчика и приемника использованы двухполюсные вращающиеся трансформаторы ВТ-5. Кривая 1 представляет собой погрешность при соединении ВТ по схеме фиг. 1. а кривая 2 - по схеме фиг. 2. В результате расчета по формулам (8) и (9) получают погрешность датчика - кривая 3. Достоверность определения этой погрешности была подтверждена испытаниями этого датчика еще с двумя приемниками и расчетом его погрешности.

Расхождение трех кривых погрешностей датчика не превышало 10-20% от среднего значения в любом угловом положении.

Аналогичные измерения были проведены и с многополюсными ВТ, результаты которых показали, что в случае определения погрешности как двухполюсного, так и многополюсного ВТ точность измерения их погрешности по предлагаемому способу повышается в 1,5-2 раза.

Формула изобретения

Способ контроля погрешности вращающегося трансформатора в соответствии с которыми устанавливают контролируемый датчик и двухполюсный приемник соответственно в перчое и второе угломерно-задающие устройства и подают на обмотку возбуждения датчика напряжения питания переменного тока, подключают обмотки возбуждения приемника к нуль-индикатору, согласуют исходные нулевые угловые положения угломерно-задающих устройств датчика и приемника по наименьшему показанию нуль-индикатора, и определяют погрешности следования ВТ-датчика путем последовательных заданий ряда 1-х расчетных углов a i поворота ротора датчика и ротора приемника второго угломерно-задающего устройства, согласуют углы поворота приемника второго угломерно-задающего устройства по наименьшим показаниям нуль-индикатора, измеряют фактические

0

5

0

5

0

значения углов поворота anj второго угломерно-задающего устройства М, вычисляют погрешности следования Д«| контролируемого датчика в каждом i-м угловом положении как (аП1/р ) - Д«р1 где р - число пар полюсов датчика, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точности контроля погрешности, в режиме дистанционной передачи, соединяют разноименные обмотки синхронизации датчика и приемника, согласуют нулевые положения угломерно-задающих устройств датчика и приемника по наименьшему показанию нуль-индикатора путем поворота ротора приемника на 90 эл. град, относительно исходного положения, определяют повторную погрешность датчика путем последовательных заданий ряда 1-х расчетных углов ар поворота ротора датчика первого угломерно-задающего устройства и ротора, приемника второго угломерно-задающего устройства, согласования углов поворота приемника по наименьшим показаниям нуль-индикатора и измерения значения углов поворота (i. ni2 вычисляют повторную погрешность следования Д«12 датчика как Да 12 (a ni2/p ) - ч pi, а фактическую погрешность следования Д а ф| датчика вычисляют как Д«ф| Дгд -f Да 12 ) 2 , при этом погрешность датчика определяют как полусумму абсолютных величин наибольшего положительного и наибольшего отрицательного из значений Д« ф|.

35

Изобр leni e вносится к измерительной технике, л именно к контролю погрешности врзщ ющихся трансформаторов (В Г) Целью изобретения является повышение точности контроля погрешности ВТ в режиме трансформаторной дистанционнойпере- Дс)чи (ТДП). Пофешность ВТ в режиме ТДП определяется дважды при соединении одноименных и разноименных обмоток синхронизации ВТ-датчика и ВТ-приемника. Во вюром случае согласуют нулевые положения В1 -датчика и ВТ-приемника путем поворота ротора ВТ-приемника на 90 эл град относительно исходного положения при первом испытании Фактическую погрешность испытуемого ВТ-датчика для каждого углового положения его ротора определяют кгк полусумму погрешностей двух измерении В результате исключается погрешность ВТ-приемника, так как при смене схемы соединения обмоток синхронизации по- греажость ВТ-приемника, входящая в погрешность ТДП меняет знак. 3 ил. (/ С

вг-приёпние

Фиг.1

.ST-датчик

I ккн

Фиг.2

Составитель В.Комаров Редактор Л.Пчолинская Гехред М.МоргенталКорректор О.Кравцова

ВТ приемник

зо