УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ И РЕГИСТРАЦИИ УГЛА УСТОЙЧИВОСТИ СИНХРОННОЙ МАШИНЫ Советский патент 1969 года по МПК H02K11/00 G01R25/00 

Известные устройства для измерения и регистрации угла устойчивости синхронной машины, содержащие датчик положения ротора синхронной машины относительно поля статора, фильтр и регистрируюш,ий блок, сложны, содержат большое число элементов и не обеспечивают высокой надежности.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что содержит стабилизатор напряжения с амплитудным ограничителем и температурной стабилизацией. Стабилизатор подключен к сети через выпрямитель напряжения и питающий анод тиристора, к управляющему электроду которого подключен указанный датчик положения ротора, а катод тиристора соединен последовательно через указанный фильтр с регистрирующим блоком, например, в виде измерительного прибора и вибратора осциллографа.

Это упрощает устройство и повышает его надежность.

На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 -- взаимосвязь и форма сигналов элементов устройства; на фиг. 3 - кривая зависимости среднего значения выходного тока устройства от угла отсечки тиристора и угла устойчивости синхронной машины.

стабилитрона 2, последовательно соединенного с ним кремниевого диода 3 и балластного сопротивления (резистора) 4, источника 5 постоянного тока, собранного по однофазной мостовой схеме на полупроводниковых диодах, Г-образного фильтра, состоящего из резистора 6 и электролитического конденсатора 7. Нагрузкой служит измерительный прибор 8 магнитоэлектрической системы и последовательно соединенный с ним вибратор 9 магнитоэлектрического осциллографа.

К управляющему электроду тиристора подключен электромагнитный датчик 10 импульсов. Двухполупериодный полупроводниковый выпрямитель, собранный по мостовой схеме и включенный непосредственно в сеть однофазного переменного тока, дает на выходе пульсирующее напряжение 11 (см. фиг. 2),

которое подается на параметрический кремниевый стабилизатор напряжения 2, 3, 4, работающий в режиме амплитудного ограничителя. Так как амплитуда выпрямленного напряжения 11 во много раз больше напряжения стабилизации стабилитрона 2, то кривую стабилизированного напрял ения 12, подаваемого на анод тиристора 1, можно считать с достаточной точностью прямоугольной. Фаза питающей сети совпадает с фазой напряжения

Для температурной стабилизации стабилитрона 2 носледовательно с ним включен кремниевый диод 3 в прямом направлении. Для ограничения тока стабилитрона 2 последовательно включен резистор 4.

На управляющий электрод тиристора / подаются импульсы 13 э.д.с. положительной полярности от датчика электромагнитной системы, который осуществляет фиксацию положения ротора синхронной машины относительно поля статора.

Датчик 10 импульсов выполнен на постоянном подковообразном магните с катушкой. По окружности полумуфты на валу синхронной машины размещены ярма (пластины), число которых равно числу полюсов синхронной машины. Зазор между постоянным магнитом датчика и ярмом составляет 0,3-0,5 мм. Ярма крепятся на подвижном кольце, которое можно поворачивать и закреплять в любом пололсении относительно полумуфты.

При изменении угла в выбега ротора имнульсы датчика, которые, как указано выше, фиксируют положение ротора синхронной машины относительно поля статора, смешаются по фазе относительно анодного напрял :ения 12 тиристора 1. При правильном выборе фазы питающей сети и относительного положения ярем датчика величина среднего значения анодного тока 14 тиристора 1 зависит от разности фаз напряжения сети и э.д.с. синхронной машины, то есть является линейной функцией угла устойчивости в.

Г-образный фильтр RC-6,7 выделяет из пульсирующего анодного тока 14 тиристора постоянную составляющую, равную среднему за период значению, пропорциональному углу устойчивости, которая подается на измерительный прибор 8 и вибратор 9 осциллографа.

При использовании устройства только для измерения угла в в статическом режиме вибратор заменяется эквивалентным сопротивлением.

Для градуировки устройства экспериментально снимается зависимость среднего значения выходного тока устройства от угла а

отсечки тиристора 1, который изменяется при перемещении кольца полумуфты датчика 10 импульсов (см. фиг. 3). Характеристика содержит участок, на котором зависимость выходного тока от угла а отсечки будет линейной - это рабочий участок характеристики. Кольцо полумуфты датчика 10 импульсов ставится в положение, соответствующее началу прямолинейного участка характеристики.

Для выбора базисной точки шкалы прибора нужно провести для синхронной мащины или опыт идеального холостого хода (0 0°) или выпадения из синхронизма при статическом изменении нагрузки (© 90°). Градуировка

шкалы прибора производится в соответствии с фиг. 3, так как изменение угла в тождественно углу поворота кольца полумуфты датчика 10 импульсов. Опытная проверка устройства показала, что

его постоянная времени ничтожна мала по сравнению с инерционной постоянной синхронной машины, поэтому погрешность, вносимая схемой, не оказывает влияния на точность измерения угла устойчивости. Погрешность

измерения угла в не превышает 1-2 электрических градусов при номинальной нагрузке.

Предмет изобретения

Устройство для измерения и регистрации угла устойчивости синхронной машины, содержащее датчик положения ротора синхронной машины относительно поля статора, фильтр и регистрирующий блок, отличающееся тем,

что, с целью упрощения устройства и повышения его надежности, оно содержит стабилизатор напряжения с амплитудным ограничителем и температурной стабилизацией, подключенный к сети через выпрямитель напряжения

и питающий анод тиристора, к управляющему электроду которого подключен указанный датчик положения ротора, а катод тиристора соединен последовательно через указанный фильтр с регистрирующим блоком, например,

в виде измерительного прибора и вибратора осциллографа.

u

v

0

Сеть -13

fue.i

r IBM,.

08.