Устройство для определения точности вращающегося трансформатора Советский патент 1977 года по МПК H02K15/00 H02K24/00 

Недостатком устройства является невозможность количественного определения точности проверяемого ВТ в различных режимах его работы. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства для определения точности вращающегося трансформатора. Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее эталонный ВТ, выходные обмотки которого соединены по компенсационной схеме с выходными обмотками проверяемого ВТ, блок компенсации амилитуд и фаз выходных напряжений эталонного и проверяемого ВТ, вход которого соедппсп с источником г итапия, а выход - с входом эталонного ВТ, блок синхронного нривода роторов эталонного и проверяемого ВТ, усилитель, фазочувствительные детекторы продольной и поперечной составляющих, входы которых соединены с выходами усилителя и блок регистрации погрешностей, соединенный с выходами фазочувствительных детекторов, введены дополнительно усилитель, фазочувствительные детекторы продольной и поперечной составляющих и решающий блок, причем входы фазочувствительных детекторов продольной и поперечной составляющих погрещностей соединены с выходами дополнительного усилителя, а выходы - с блоком регистрации погрещностей, входы рещающего блока соединены с выходами фазочувствительных детекторов продольных составляющих погрещностей, а выход - с блоком регистрации погрещностей, а каждая пара соединенных между собой выходных обмоток проверяемого и эталонного ВТ подключена к одному из усилителей устройства. На фиг. 1 представлен один из вариантов функциональной схемы устройства для проверки точности ВТ; на фиг. 2 - другой вариант исполнения функциональной схемы устройства. Устройство содержит источник питания 1, к которому через коммутирующее устройство 2 подключены обмотка 3 возбуждения и квадратурная обмотка 4 проверяемого вращающегося трансформатора 5. Эталонный вращающийся трансформатор 6 подключен обмоткой возбуждения к источнику питания 1 через блок 8 компенсации амплитуд и фаз выходных напряжений эталонного и цроверяемого вращающихся трансформаторов. Выходные обмотки указанных ВТ расположены на роторах, причем одноименные выходные обмотки эталонного и проверяемого ВТ соединены между собой по компенсационной схеме. Выходные обмотки могут быть расположены и на статоре, а по компенсационной схеме могут быть соединены и разноименные обмотки. Свободные концы синусных обмоток подключены на вход усилителя 9, свободные концы косинусных - на вход усилителя 10. К выходам усилителя 9 подключены фазовый детектор И поперечной составляюп1ей и фазовый детектор 12 продольной составляющей, к выходам усилителя 10 - фазовый детектор 13 поперечной составляющей и фазовый детектор 14 продольной составляющей. Выходы всех фазовых детекторов подключены к блоку 15 регистрации погрещностей, а к выходам фазочувствительных детекторов 12 и 14 продольных составляющих подключен решающий блок 16, выход которого соединен с блоком 15 регистрации погрещностей. Роторы эталонного и проверяемого ВТ связаны с блоком 17 синхронного привода. Рещающий блок может быть выполнен в виде решающего ВТ (фиг. 2); в этом случае обмотку 18 возбуждения и квадратную обмотку 191)ещающего ВТ подключают к выходам фазочувствптельных детекторов 14 и 12 продольных составляющих соответственно. Синусную 20и косинусную 21 обмотки рещаюи;его ВТ подключают через коммутирующее устройство 22 к блоку 15 регистрации погрещностей. Ротор рещающего ВТ жестко соединяют с роторами эталонного и проверяемого вращающихся трансформаторов. Перед определением точности проверяемого 5 ВТ предварительно выполняется согласование нулевых положений роторов проверяемого и эталонного ВТ. Для этого посредством коммутирующего устройства 2 к источнику питания 1 подключают обмотку 3 возбуждения проверяемого ВТ и с помощью блока 17 синхронного привода ротор эталонного ВТ устанавливается в нулевое положение. Затем статор проверяемого ВТ поворачивается в положение, при котором напряжение на выходе фазового детектора 12 продольной составляющей является минимальным. В этом положении статор проверяемого ВТ фиксируется. При помощи блока 8 компенсации выполняется взаимная компенсация амплитуд и фаз выходных напряжений эталонного и проверяемого ВТ на их синусных обмотках. При применении рещающего ВТ выполняется согласование нулевых положений эталонного, проверяемого и рещающего ВТ. Весь цикл определения точности проверяемого вращающегося трансформатора 5 как четырехобмоточиой электрической мащины и в основных функциональных режимах его работы выполняется за два полных оборота ротора. Перед началом первого оборота роторов эталонного и проверяемого ВТ через коммутирующее устройство 2 к источнику цитания подключается обмотка возбуждения проверяемого ВТ. При выполнении решающего блока 16 в виде рещающего ВТ (см. фиг. 2) одновременно через коммутирующее устройство 22 к блоку регистрации погрешностей цодключается синусная обмотка рещающего ВТ. В процессе первого оборота роторов эталонного и проверяемого ВТ, а также ротора решающего ВТ, при его использовании, устройство работает следующим образом. Благодаря синхронному вращению роторов эталонного и проверяемого ВТ и указанному попарному соединению но комненсацнонной схеме синусных и косинусных обмоток и их подключению к усилителям 9 и 10 на выходах этих усилителей выделяются напряжения, нропорциональные погрешностям отображения функциональных зависимостей проверяемого ВТ. Фазочувствительные детекторы 11, 12, 13 и 14, на входы которых с выходов усилителей 9 и 10 поступают усиленные напряжения, пропорциональные погрешностям отображения функциональных зависимостей, выделяют продольные и поперечные составляюшие этих погрешностей. Таким образом на выходах детекторов И и 13 выделяются поперечные составляющие ел, (а) и BS, (а) напряжений, пропорциональные погрешностям отображения функциональных зависимостей соответственно синусной и косинусной обмоток проверяемого ВТ, а на выходах детекторов 12 и 14 соответственно продольные составляюш,ие 6j, (а) и 5, (а) напряжений, пропорциональных погрешностям отображения функциональных зависимостей соответственно синусной и косинусной обмоток проверяемого ВТ. Выделенные фазочувствительными детекторами 11, 12, 13 и 14 составляющие погрешностей отображения функциональных зависимостей &S, (а), BS, (а), 6i, (а) и 6j, (он) поступают на блок регистрации погрешностей 15, а продольные составляющие погрешностей б, (а) и 8j. (сх,), кроме того, поступают на вход решающего блока 16 решающего уравнения: S. () sin а - 3 (7.) cos «,(1) 8, (а) .г. 114,35 (1 + 0,5225т) X sina-fS, (а) - 1,бб7а. 1 + т cos а + 5j (а) Результат решения уравнения (1) представляет собой погрешность вращающегося трансформатора 5 в режиме трансформаторной дистационной передачи, фазовращателя и погрешность угла вектора в режиме построителя, а результат решения уравнения (2) - погрешность ВТ в линейном режиме. Оба результата также поступают на блок регистрации погрешностей. При использовании решающего ВТ продольные составляющие погрешностей отображения функциональных зависимостей Sj (да) и ) ноступают на статорные обмотки 18, 19 решающего ВТ, а с синусной обмотки 20 снимается функция (1), По продольным составляющим погрешностей 6i, (а) и ds, (а) оценивается точность проверяемого 5 ВТ в синусно-косинусном режиме, Перед началом второго оборота роторов эталонного и проверяемого (решающего ВТ, при его использовании) через коммутирующее устройство 2 к источнику питания 1 подключается квадратурная обмотка 4 проверяемого ВТ. При использовании решающего ВТ в качестве решающего блока 16 одновременно через коммутирующее устройство 22 на вход блока регистрации погрешностей 15 подключается косинусная обмотка 21 решающего ВТ. Как н при первом обороте роторов эталонного и проверяемого ВТ на выходах фазочувствительных детекторов 11 и 13 выделяются поперечные (об), Sj. (сх), а на выходах детекторов 12 и 14 - продольные 8s, (ю), б (а) составляющие погрешностей отображения функциональных зависимостей, поступающие на блок регистрации погрешностей 15. Продольные составляющие погрешностей 8. («) и б (а), кроме того, поступают на вход блока 16, решающего уравнение: 5„ (а) : S,. (а) sin а + 5,, (а) COS а.(3) Результат решения уравнения (3) также поступает на блок 15 регистрации погрешностей и представляет собой погрешность модуля вектора в режиме построителя. При использовании в качестве решающего блока решающего ВТ, продольные составляющие погрешностей бх (оо) и 6s, (а) поступают на статорные обмотки решаюшего ВТ и функция (3) снимается с его косинусной обмотки 21. Таким образом, за два оборота роторов проверяемого 5 и эталонного 6 ВТ (а также ротора решающего ВТ, при его использовании) в блоке 15 регистрируются поперечные BS, (а), S.S, (ее), Кэз (а), Ssj (а) и продольные б, (о,), 8.Г. (от), б.5з(а). 8st (а) составляющие погрешностей отображения функциональных зависимостей, а также функции (1), (2) и (3). По составляющим , (он н ) оценивают точность ВТ в синусно-косинуспом режиме, по функции (1) - в режиме трансформаторной дистанционной передачи и фазовращателя, по функциям (1) и (3) - в режиме построителя, по функции (2)-в линейном режиме. Совокупность продольных и поперечных составляющих 6s, (от), 8s, (ее,}, 6ij(a), 6j. (а), Ej, (а), Sj, (а), ss, (а) и 8j. (а-) позволяет оценить точность вращающегося трансформатора как информационной четырехобмоточной электрической машины. Формула изобретения Устройство для определения точности вращающегося трансформатора, содержащее эталонный вращающийся трансформатор, выходные обмотки которого соединены но компенсационной схеме с выходными обмотками проверяемого вращающегося трансформатора, блок компенсации амплитуд и фаз выходных напряжений указанных вращающихся трансформаторов, вход которого соединен с источником питания, а выход - с входом эталонного вращающегося трансформатора, блок синхронного привода роторов эталонного и проверяемого вращающегося трансформаторов, усилитель, фазочувствительнуе детекторы продольной и поперечной составляющих погрешностей проверяемого вращающегося трансформатора, входы которых соединены с выходами усилителя, и блок регистрации погрешностей, соединенный с выходами фазочувствительных детекторов, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, устройство снабжено решающим блоком и дополнительными усилителями и фазочувствительными детекторами продольной и поперечной составляющих погрешностей, причем входы дополнительных фазочувствительных детекторов соединены с выходом дополнительного усилителя, выходы указанных детекторов - с блоком регистрации погрешностей, входы решающего блока подключены к выходам фазочувствительных детекторов продольной составляющей погрешностей, выход решающего блока соединен с блоком регистрации погрешностей, а каждая пара соединенных между собой выходных обмоток эталонного и проверяемого вращающихся трансформаторов подключена к одному из усилителей устройства.

Источники информации, принятые

во внимание при экспертизе 1. Астахов Н. В., Крайз Б. Л., Лопухина Е. М. и др. Испытание электрических микромашин. «Высшая школа, М., 1973, с. 191-194.

2. Патент США № 3328691, кл. 324-158, 1967,