Способ преобразования угла поворота вала воздушного поворотного трансформатора в амплитуду переменного напряжения Советский патент 1980 года по МПК G01B7/30 H02K24/00 

37 .Поставленная цель достигается тем, что, в процессе формирования в первичной обмотке трансформатора дульсиругощего поля производят квантование опорного синусоидального напряжения, формирзпют из полученного квантова1гаого напряжения опорные импульсы, изменяют.их ;полярность в направлении ступенчатого изменения амплитуды квантованного нагфяжения и полученной серией импульсов запитывают первичную обмотку трансформатора, а из измеренного на его вторичной обмотке импульсного напряжения выделяют низкочастотные гармоники, которые используют в качестве выходного на пряжения, На чертежепредставлены временные диаграммы, о - опорное переменное на пряжение на выходе питающей сети; Б - квантованное по ампштуде опорное переменное напряжение; В - сигнал, поступающий на запитку первичной обмотки ВПТ г - сигнал, сформированный на вторичной обмотке ВПТ Д - импульсные сигналы на выходе вторичной облст™ ки ВПТ возникающие в момент, ступенчатого изменет-гая амплитуды квантованйого напряжения; s сигнал, сформированный на выходе игоричной обмотки ВПТ возник ющий при заштке первичной обмотки ква тованным по амплитуде переменньтм напр жением. В соответствии со способном дпя формирования опорного сигнала поступающе на запитку первичной обмотки (ВПТ), пре варительно производят преобразование (синусоидального) напряжения питающей сети (за счет квантования этого напря. жения по амплитуде) в синусоидальноступенчатое напряжение (Б ). Затем, в момент ступенчатого изменения амплитуды квантованного напряжения в пред. лах каждого периода квантования At производят формирование коротких опорных импульсов с длительностью где Tgjf, - постоянная времени электромагнитной цепи ВПТ, полярность которых соответствует направлению ступенчатого изменения амплитуды квантованного напряжения С Ь , 6 ). Полученные опорные импульсы поступают на запитку первичной обмотки ВПТ и образуют в этой об мотке импульсное пульсирующее поле. При запитке первичной обмотки ВПТ импульсами с длительностью - 5Т tВПТ 1 .я.ю- d t06M R , - эквивалентное активное coппотивление обмотки ВПТ, - индуктивность ВПТ, 21СГ Г. ВПТ, как известно, выполняет функцию индуктивного дифференцирующего элемента при этом на выходе вторичной обмотки ВПТ сформированы пары импульсов положительной и отрицательной полярностей ( г ), возникающих в момент ступенчатого изменения амплитуд импульсов, поступающих на запитку первичной обмотки ВПТ причем длительность этих импульсов с учетом (1) равна i, Г - Т - а вп-т Для формирования полезного сигнала из выходных импульсных сигналов ВПТ выделяют только те импульсы, йоторые сформированы в момент ступенчатого изменения амплитуды . ква1ггованного напряжения (б ). В результате образуется последовательность группы импульсов по- ожитёлГнойТотрицатепьшйГполя н ти возникающих в момент ступенчатого на- растатшя амплитуды синусоидально-ступенчатого напряжения и группы импульсов отрицательной (положительной) полярности, возникаюЕЩХ в момент ступенчатого уменьшения амплитуды синусоидально-ступенчатого напряжения. Из полученной последовательности групп импульсов положительной и отрицательной полярностей отфильтровывают выс шие гармонрши, а оставшиеся низкочастотные гармоники ( Д ) используют в качестве полезного сигнала несущего информацию об угле поворота ротора ВПТ, На чертеже ( е ), показан сигнал на выходе вторичной обмотки ВПТ, возникающий в том, случае, когда на вход первичной обмотки ВПТ поступает синусоидально-ступенчатое напряжение ( 6 ) близкое по форме к синусоидальному напряжению (которое используется при известном способе преобразования). Так как ВПТ имеет малую постоянную времени, равную Тет-0,4.1оЛ то при поступлении на вход первичной обмотки ВПТ синусоидально ступенчатого напряжения на выходе вторичной обмот57ки ВПТ сформированы группы импульсов положительной (отрицательной) поляркости, возникающие в момент ступенчатого нарастания амплитуды квантованного напряжения, и группы импульсов отрицатель ной (положительной) полярности, возникающие в момент ступенчатого уменьшения амплитуды квантованного напряжения (Ь и е). Закон следования и форма импульсов, сформированных в соответствии со спои. собом преобразования, совпадают с законом следования и формой импульсов,в воз никающих при запитке первичной обмотки ВПТ синусоидально-ступенчатым напряжением ( Э и е ) близким по форме к синусоидальному напряжению причем

при JmaИUma,

и.

амплитуды импульсов, сформированных в соответствии с предложенным способом преобразования (Д) j в |г. раз, П, - число ступеней квантования синусоидального напряжения питающей сети, где

г

wax

У Ж

(2)

«,ь превыщают амплитуды импульсов ( и ) сформированных на выходе ВПТ при запитке первичнойобмотки ВПТ синусоидально-ступенчатым напряжением ( б ). Так как амплитуды основных (первых) гармоник, присутствующих в импульсных сигналах ( S и е) пропорциональны амплитуде импульсов, то из (2) следует, что благодаря увеличению ампл туды импульсных .сигналов ( b ) амплитуда основной гармоники, присутствуклдей в этом сигнале ,( д ), увеличивается в п раз, т.е. амплитуда основной гармоники в сигнале ( Ь ), амплитуда основной гармоники в сигнале (е), Например если принять, что частота опорного напряжения питаюшей сети равна«д, 1000 Гц число ступеней квантования опорного напряжения: П 6;

Мощность, потребляемая первичной обмоткой ВПТ, равна Ромк ив,,2 0,4 Вт (4)

где -среднее значение тока импульсных сигналов, поступающих на запитку первичной обмотки ВПТ.

25

I -I

Ср ИМП 01 длительность импульсов, поступающих на запитку первичной обмотки ВПТ ti , то из (3) следует, что амплитуда осков-ной гармоники, присутствующей в сигнале д в 6 раз превышает амплитуду основной гармоники5 присутствующей, в выходном сигнале ВПТ образованном при запит.ке первичной обмотки ВПТ в соответствии с известным способом преобразования (б и е ). Причем амплитуды сигналов (напряжений), поступающих на запитку первичной обмотки ВПТ принимаются рав-, ными друг другу, т.е. и и та way ЧнпТаким образом при одной и той же максимальной амплитуде сигнала, поступающего на запитку первичной обмотки ВПТ, мощность, потребляемая первичнойобмоткой, по описываемому способу преобразования в 5 раз меньше мощности, потребляемой первичной обмоткой ВПТ, запитанной в соответствии с извест ным способом преобразования, при этом, как следует из (2), амплитуда основной гармоник1Г увеличивается 6 раз. Это позволит повысить точность преобразователя, за счет увеличения амплитуды выходного полезного сигнала ВПТ, а следовательно и отношения полезный сигнал (помеха) и повысить энергетический коэффициент полезного действия ВПТ (индуктосина). формула изобр е т е н и я Способ преобразования угла поворота вала воздушного поворсггного траггсформатора в амплитуду поремеиного капря