Устройство для контроля электрических машин Советский патент 1978 года по МПК G08C25/04 

вателя фаза - код соединен с другим входом третьего ключа и одним из входов преобразователя код напряжение, выход которого соединен с другими входами четвертого ключа и блока сравнения по амплитуде напряжения, выход которого соединен с входом преобразователя напряжение - код, выходы третьего и четвертого ключей соединены со входами блока сравнения по фазе напряжения, выход которого соединен с преобразо-. вателем фаза - код, восьмой и девятый выходы коммутатора соединены с другими входами блоков сравнения по фазе и по амплитуде напряжения соответственно 2.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит контролируемую электрическую машину 1, коммутатор 2, ключи 3, 4, 5, 6, блоки сравнения по амплитуде напряжения 7 и по фазе напряжения 8, преобразователи напряжение - код 9, фаза - код 10, угол - код 11, блок вычисления 12, регистрируюш,ий блок 13, блок управления 14, двигатель 15, регулятор напряжения 16, блок сигнализации 17, преобразователи код - напряжение 18 и кодфаза 19, состояпдий из дискретного датчика угла 20 и индукционного фазовращателя 21.

В устройстве выходное напряжение контролируемой, машины 1 через коммутатор 2 поступает на первые входы блоков сравнения по а.мплитуде 7 и фазе 8 напряжения.

На вторые входы блоков сравнения с аналоговых выходов преобразователя код - фаза 19 через ключ 3, управляемый коммутатором 2, и преобразователя код - напряжение 18 поступают заданные значения амплитуды и фазы эталонного напряжения. Сигналы, соответствуюнлие разности амплитуды и фазы сравниваемых напряжений, с выхода блоков сравнения 7 и 8 поступают соответственно на входы аналого-цифровых преобразователей нанряжение - код 9 и фаза - код 10.

С выхода этих преобразователей сигналы через ключ 5, управляемый коммутатором 2, поступают в блок 12.

Блок 12 по заданной программе управляет работой коммутатора 2 и через блок управления 14 работой двигателя 15 и дискретного датчика угла 20 преобразователя 19. Двигатель 15 поворачивает ротор электрической машины 1. Сигнал об угловом положении ротора электрической машины 1 поступает в цифровой блок 12 через ключ 6, управляемый коммутатором 2, с выхода преобразователя угол - код II, подвижная часть которого соединена с валом контролируемой машины и валом двигателя 15. Дискретный датчик угла 20 поворачивает вал индукционного фазовраш,ателя 21.

Блок 12 управляет также работой преобразователя код - напряжение 18. Аналоговый вход преобразователя 18 соединен с аналоговым выходом преобразователя 19 (выхоДОМ фазовраш,ателя 21), а аналоговый преобразователя 18 через ключ 4 соединен также со вторы.м входом блока сравнения по фазе 8. Коммутатор 2 по командам цифрового блока 12 управляет регулятором напряжения 16 и блоком сигнализации 17.

Первый выход регулятора напряжения 16 соединен со входо.м контролируемой машины 1 и коммутаторо.м, а второй выход соединен с аналоговым входом преобразователя код-фаза 19 (входом датчика 20). Четвертый выход коммутатора 2 соединен со вторым входом блока управления 14. Обра- , ботанные результаты измерений с выхода цифрового блока 12 поступают в печатаюший блок 13.

Рассмотрим работу устройства на примере измерения погрешности отображения синусной зависимости врашаюшегося трансформатора (ВТ).

Первоначально на входе контролируе.мого ВТ 1 устанавливается заданное напряжение питания. Для этого по команде цифрового блока 12 аналоговый выход преобразователя код напряжение 18 устанавливается в положение, при которо.м напряжение 5 на его выходе равно нулю. Затем по ко.манде блока 12, проходящей через первый вход и первый выход коммутатора 2, с первого аналогового выхода регулятора напряжения 16 напряжение подается на вход контролируемого ВТ и на второй коммутатора 2. Со второго выхода ко.ммутатора 2 напря/кение подается на первый вход схемы сравнения но амплитуде напряжения 7. С выхода блока сравнения 7 напряжение подается ня вход преобразователя напряжение - код 9, 5 с выхода которого через ключ 5 в коди|эованном виде сигнал поступает в блок 12, в котором происходит сравнение полученного значения напряжения с заданным для контролируемого ВТ, представленном в виде цифрового описания в запоминающем устройстве блока 12. В случае различия измеренного и заданного значений напряжений по команде блока 12 напряжение на первом выходе регулятора 16 изменяется до тех пор, пока разница значений напряжений не станет равJ ной нулю или менее заданного малого значения.

Затем определяется нулевое положение ротора контролируемого ВТ. Для этого блоком 12 подаются команды в блок управления 14 и коммутатор 2, который через четвертый выход подключает ко входу блока 14 выходные обмотки ВТ. Но сигналам, поступающим с выхода блока 14 на управляющую обмотку двигателя 15, ротор ВТ приводится в нулевое положение. Информация об yivioво.м положении ротора ВТ, соответствующем его нулевому положению, с выхода преобразователя угол - код 11 через ключ 6 поступает в запоминающее устройство блока 12. Далее, посредством управ.1ЯЮ1цих сигналов, поступающих с выхода блока 12 на вход

блока 14 и затем на управляющую обмотку двигателя 15, производится поворот ротора ВТ на угол 90° от нулевого положения. В этом положении производится масштабирование и фазирование выходного напряжения контролируемого ВТ. Для этого по командам блока 12 выходное напряжение ВТ через второй и третий выходы коммутатора 2 подается на первые входы блоков сравнения по амплитуде 7 и по фазе 8 напряжения. На второй вход блока сравнения по фазе 8 через ключ 4 и на второй вход блока сравнения по амплитуде 7 подается напряжение с аналогового выхода преобразователя 18.

По команде блока 12 фаза напряжения на выходе преобразователя 19 изменяется до тех пор, пока разница фаз напряжений на выходе блока сравнения 8, измеряемая и преобразуе.мая в код преобразователем 10 и подаваемая через ключ 5 в блок 12, не станет равной нулю или менее заранее заданной величины. Затем по команде блока 12 напряжение на выходе преобразователя 18 изменяется до тех пор, пока разница амплитуд напряжений на выходе блока сравнения 7, измеряемая и преобразуемая в код преобразователем 18 и подаваемая через ключ 5 в блок 12, не станет равной нулю или менее заранее заданной величины. Если при максимальном значении напряжения на выходе преобразователя 18 не удается уменьшить разницу напряжений до заданной величины, то по команде блока 12 увеличивается напряжение на втором выходе регулятора напряжения 16, после чего еще раз проверяется согласование напряжений по фазе.

После этого по команде блока 12 выход преобразователя 18 устанавливается в нулевое положение, напряжение JQ соответствуш,ее максимальному выходному напряжению контролируемого ВТ, с выхода блока сравнения 7 подается на вход преобразователя 9. и далее в кодированном виде через ключ 5 поступает в запоминающее устройство блока 12.

Для определения погрешности отображения синусной зависимости ВТ по команде блока 12 через блок управления 14 двигатель 15 поворачивает ротор ВТ на углы, соответствующие заданному щагу Дос. Информация об угловом положении ротора ВТ с кодового выхода преобразователя угол - код 11 через ключ 6 поступает в блок 12, где каждый раз определяется синус угла QI и в соответствии со значением синуса угла на выходе преобразователя 18 устанавливается эталонное значение напряжения Ui. Это напряжение сравнивается в блоках сравнения 7 и 8 по амплитуде и фазе с вы.ходным напряжение.м контролируемого ВТ. Сигналы, соответствующие разности амплитуд д1К и фаз напряжений с выходов блоков сравнения 7 и 8 поступает на входы соответственно преобразователей 9 и 10 и далее через

ключ 5 в блок 12. В блоке 12 по полученным значениям рассчитывается погрешность ВТ при угловом положении ротора о. :

,.)-10о°.

. ± cos Л (р.-100%. По значениям погрешностей 1 рассчиты вается результирующая погрешность ВТ. Результаты расчета поступают в печатающий блок 13 и заносятся в паспорт контролируемого ВТ. Информация о значениях контролируемых величи-н и параметров может индицироваться блоком сигнализации 17.

Проверка других параметров электрических машин производится в соответствии с программой, закладываемой в память цифрового вычислительного и управляющего блока 12.

Формула изобретения

Устройство для контроля электрических машин, содержащее коммутатор, первые четыре выхода которого соединены с первыми входами четырех ключей, а пятый - с одним из в.ходон блока управления, другой вход которого соединен с первы.м вы.ходом блока вычисления, а один из выходов блока управления соединен с входом дв1 гателя, кинематически связанного через преобразователь гол - код с объектом контроля, выход которого соедикен с первым входом ко.м.мутатора, выход преобразователя тол - код соединен с другим входом иервого ключа, выход которого соединен с одним из в.ходов блока вычисления, выходы преобразователей папря жение-код и фаза - код подключены к входа.м второго ключа, выход которого подключен к другому входу блока вычпслемия. второй выход которО -о соединен со иходол регистрирующего блока, а третий выход - со вторым входом коммутатора, шестой выход коммутатора соединен с входом блока сигиал1па1И1И, -а седьмой - с входом регулятора напряжения, выход которого соединен со входом объекта контроля и третьим входом коммутатора, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, в него введены блок сравнения по амплитуде напряжения и блок сравнения по фазе напряжения, преобразователь код-напряжение и преобразователь код-фаза, один из входов которого соединен с выходом регулятора напряжения, др}той вход - с другим выходом блока управления, а выход преобразователя фаза-код соединен с другим входом третьего ключа и одним из вхо5дов преобразователя код - напряжение, выход которого соединен с другими входами четвертого ключа и блока сравнения по амп-. литуде } апряжения, выход которого соединен со входом преобразователя напряжение - код, выходы третьего и четвертого клю чей соединены со входами блока сравнения по фазе напряжения, выход которого соединен с преобразователем фаза-код, восьмой и девятый выходы коммутатора соединены .с другими входами блоков сравнения по фазе и по амплитуде напряжения соответственно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Хризман С. С. Цифровые измерительные приборы и системы., «Наукова думка Киев, 1970, с. 74.

2.Авторское свидетельство СССР № 535580, кл. G 08 С 9/04, 19. 04. 74.