Устройство для измерения погрешности синусно-косинусного поворотного трансформатора Советский патент 1980 года по МПК G08C9/04 H02K15/00 

I

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения погрешности преобразования в системах автоматики и счетно-решающих устройствах, содержащих синуснокосинусные поворотные трансформаторы (СКПТ).

Известны устройства для измерения погрещности СКПТ, содержащие программный блок, подключенный к обмотке реле, к одному из входов датчика эталонного напряжения и к приводу, соединенному с валом вращающегося трансформатора 1. В устройстве предусмотрены источник питания, подключенный к другому входу датчика эталонного напряжения к вращающемуся трансформатору, блок преобразования напряжения в код и счетчик, соединенный через делитель с блокой воспроизведения. Выходы датчика эталонного напряжения и вращающегося трансформатора соединены со входами первой пары контактов реле. В известном устройстве с целью повыщения точности измерения погрешности вращающегося трансформатора выход первой пары контактов реле подключен к первому входу блока преобразования напряжения в код, второй вход которого соединен с дополнительным выходом программного блока, а выход блока преобразования напряжения в код через вторую пару контактов реле подклюнен ко входам сложения и вычитания счетчика.

Недостатками этого устройства являются сложность схемы, высокая стоимость и малая надежность, обусловленная большим числом элементов.

Известно также устройство для измерения погрешности синусно-косинусных поворотных трансформаторов, содержащее первый делитель напряжения, подключенный одним входом к выводу синусной обмотки поворотного трансформатора и к переключателю, а другим входом - к другому выводу этой обмотки, второй делитель напряжения, подключенный входами к выводам косинусной обмотки поворотного трансформатора и к переключателю 2.

Выходы делителей напряжения подключены непосредственно к индикатору нуля.

По технической сущности и достигаемому результату это устройство наиболее близко к изобретению.

Устройство позволяет определить полную погрешность преобразования СКПТ по ее составляющим (ассимстрни nyjciibix точек, погрешности отображения (рункциональной зависимости, неравенству коэф())иииентов трансформации) ЕЮ всем диаиазоне изменения выходной функции, которая измеряется как отклонение угла юворота ротора, соответствующего моменту хомненсанин напряжений, снимаемых с де.лите/тсй, нодк,чючен1Из1х к выводам синусной и косинусной обмоток, от расчетного угла, он)еделяемого соотношением Г1леч делителей. Другими преимуществами этого стройст 5а являются простота схемы и небольшая трудоемкость контрольных проверок. Недостатком этого устройства является наличие гальванической связи межл.у пенями обмоток СКПТ и измерительно -: цепью в то.м случае, если соотношение плеч делителей соответствует измерению ну.аевых точек, т.е. точек нерехода выходной функиии через ось абсцисс (ассиметрия нулевых точек). Тогда нри установке переклгочателя в положение для синусной обмотки (ЖПТ и в положение для косинусной .обмотки СКПТ наличие гальванической связи между другой обмоткой и измерительной цепью является вредной, так как это приводит к протеканию дополнительного тока обмотки, не участвуюн ей в из.мерении через обмотку, но которой ведется измерение, и измерительную цепь, что вызывает дополнительное падение напряжения в измерительной цепи и цриводит в конечном счете к нарушению условий ко.миенсации нанряжений и к существенной ошибке ири измерении. Цель изобретения --- noBbiuieinie точности измерения ногрешности сииусио-косииусного поворотного трансформатора. Это достигается тем, что в устройстве для измерения иогренпюсти сниусно-косинусного поворотного трансформатора, содержащем два делителя наиряжения, переключатель и индикатор нуля, нервый вх(5Д первого делителя напряжения подключен к переключателю и снабжен выводом д.ля иодключения одного конца синусной обмотки поворотного трансформатора, а второй вход снабжен выводом для нодк;почения в орого конца синусной обмотки, другой де читель напряжения подключен обоими входами к переключателю и снабжен выводами для поключения косинусной обмотки поворотноIo-трансформатора, второй БХОД первого делителя напряжения, выходы обоих делителей наиряжения и ипдикатор нуля подключены к многополюеному иерек,:1ючателк). На чертеже схематически изображено предлагае.мое устройство для из.мере1-п-1я погрешности синусно-косииусиого новоротного трансфор.матора. Устройство содержит иервый делитель напряжения, еоетоягций из резисторов 1 и 2, второй делитель напряжения, состоящий из резисторов 3 и 4, многонозиционный галетвый переключатель 5 из двух частей 6 и 7, нзмерите: ь.ч1)1Г| ирибо) (нн.щкатор ) 8. Один вход де,1итс.1Я ( и 2) (вывод резистора 2) П(х.чкл10че 1 к синусной об.мотки 9 и к ;1емме 10 части нерек.лючателя 7, а другой вход (вывод резистора 1) -к другому выводу обмотки 9 и к к.:емме i 1 чаети переключате.ля 6. Вхол, делителя (3 и 4) (вывод резистора 3) подключен к выводу косинусной обмотки 12 и к к.1ем.ме 13 части переключателя 7. Другой вход этого делителя П|;)дк;1ючен к другому выводу обмотки 12, клемме 14 переключателя б н клемме 15 части переключателя 7. Вьгходы (средние точки) делителей (i ; 2 ) и (3 и 4) подключены к кле.ммам 6 и 7 и клем.мам 18 и 19 части переключателя 6 соответетвенно. К к.чеммам 20 и 21 перек.лючателя 6 подключен ; - НдикаТор нуля 8. В предлагаемом устройстве юлную погрешность преобразования СКПТ измеряют как откл(1нение угла :;оворота ротора, соответетвуюнлего .моменту комненеации напряжений, сни.маемых с делителей, подключенпых к выводам синусной и косинусной обмоток от расчетного угла, опре.:1еляемо1о соотноп1епием плеч делителей. Ус;1овием компенсации напряжений, сниMae.Miibx с нлеч делителей, является уравнение. () |де R ( и R 2,-- ве;1ичины сопротивлений резисторов иеового де лителя (I и 2); зиН4 величины сопротивлений резисторов второго делителя (3 к 4); и -- угол поворота ротора СКПТ: Рчисло нар полюсов. 11)И равенстве еонротивлений делителей, нодк.лючепных к выводам синусной и косинусной обмо1ок, уравнение (1) будет и.меть вид tgpa или -§-L tcfPot (2. кг,Ki Набрав сопротивления плеч делителей, значения которых для заданного (раечетного) угла новотора ротора СКПТ рассчитаны ио формуле (2), устанавливают переключатель 5 в положение I или П, если . в положение I1L если tgf О или в положение iV, если tg Р а 0. Затем доворачивают ротор иепьггуемого СКПТ для положения, cooтвeтeтвyющeг(J моменту комненсапии напряжения па индикаторе нуля 8. Устройство работает следующим обраСначала переключатель 5 устанавливаетея в нейтральное положение, при котором цепи разомкнуты. Установка переключателя 5 в I положении соответствует случаю, нри котором tgPa. 0, а оценка величины погрешности СКПТ осуществляется но об.мотке 9 (измерение асим.метрии нулевых точек обмотки 9). При этом ноложении переключателя 5 ток течет по цепи: начало синусной обмотки 9, клемма 11 переключателя 6, иНлТ,икагор 8 нуля, клемма 22 переключателя 6, конец обмотки 9. Одновременно ток течет через делитель (1 и 2) по цени: начало обмотки 9, делитель (1 и 2), конец обмотки 9. При этом исключается протекание постороннего тока (тока обмотки 12) через обмотку 9 и индикатор 8 нуля. Благодаря отсутствию дополнительного падения напряжения в измерительной цепи сохраняется условие компенсации напряжения и, следовательно, повышается точность измерения асимметрии нулевых точек обмотки 9. Установка переключателя 5 во II положение соответствует случаю, при котором tgPci 0, и оценка величины погрешности СКПТ ведется но обмотке 12 (измерение асимметрии нулевых точек обмотки 12). При этом положении переключателя 5 ток течет через индикатор нуля 8 по цепи: начало косинусной обмотки 12, клемма 23 переключателя 6, индикатор нуля 8, клемма 14 переключателя 6, конец обмотки 12. Одновременно ток течет через делитель (3 и 4) по цепи: начало обмотки 12, делитель 3 и 4, конец обмотки 12. При этом исключается прогекание постороннего тока (тока обмотки 9) через обмотку 12 и индикатор 8 нуля. Отсутствие дополнительного падения напряжения в измерительной цепи обеспечивает сохранение условий компенсации напряжений, а вместе с тем повышение точности измерения асимметрии нулевых точек обмотки 12. Установка переключателя 5 в III положении соответствует случаю, при котором tgP а О, а оценка величины погрешности СКПТ осушествляется по обеим обмоткам 9 и 12 (измерение погрешности отображения функциональной зависимости и неравенства коэффициентов трансформации) по компенсационной схеме, в которой через индикатор 8 нуля протекает разностный ток обмоток 9 и 12, обусловленный величинами токов в этих обмотках в зависимости от расчетного соотношения плеч делителей. В этом случае через индикатор 8 нуля течет ток синусной обмотки 9 по цепи: начало обмотки 9, резистор 1 делителя (1 и 2), средняя точка делителя (1 и 2), клеммы 17 и 21 переключателя б, индикатор 8 нуля, клеммы 20 и 19 переключателя 6, средняя точка делителя (3 и 4), резистор 3, косинусная обмотка 12, клеммы 17 и 21 переключателя 6,конец синусной обмотки 9; ток косинусной обмотки 12 по цепи: начало обмотки 12, резистор 3 делителя (3 и 4), средняя точка делителя (3 и 4), клеммы 19 и 20 переключателя 6, индикатор нуля 8, клеммы 21 и 17 переключателя 6, средняя точка делителя (1 и 2), резистор I делителя (1 и 2), начало синусной обмотки 9, конец синусной обмотки 9, клеммы 10 и 15 переключателя 7, косин сно1; оо.мотки 12. В это.м случае сохраняется гальваническая связь между обмотками 9 и 12, необходимая для выполнения условия компенсации напряжений обмоток. Установка переключателя 5 в IV положение соответствует случаю, при котором tgPii 0, и оценка величины погрешности СКПТ осушествляется по обеим обмоткам так же, как и в предыдушем случае путем измерения погрешности отображения функциональной зависимости и неравенства коэффициентов трансформации по компенсационной схеме, в которой гальваническая связь между обмотками 9 и 12 является необходимой. При этом положении переключателя 5 через индикатор 8 нуля течет ток синусной обмотки 9 по цепи: начало синусной обмотки 9, резистор 1 делителя (1 и 2), клеммы 16 и 21 переключателя 6, индикатор 8 нуля клеммы 20 и 18, средняя точка делителя (3 и 4), резистор 4, конец косинусной обмотки 12, начало косинусной обмотки 12, клеммы 16 и 21 переключателя 6, конец синусной обмотки 9; ток косинусной обмотки 12 по цепи;конец косинусной обмотки 12, резистор 4, средняя точка делителя (3 и 4), клеммы 18 и 20 переключателя 6, индикатор 8 нуля, клеммы 21 и 16 переключателя 6, средняя точка делителя 1 и 2, резистор 1, синусная обмотка 9, клеммы 10 и 13 переключателя 7, начало косинусной обмотки 12. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет исключить гальваническую связь между цепью соответствующей обмотки СКПТ и измерительной цепью при измерении нулевых точек обмоток, когда эта связь является вредной и ухудшает точность измерения, и сохранить эту связь при измерении погрешности отображения функциональной зависимости и неравенства коэффициентов трансформации, когда она является составной частью измерительной цепи и необходима при измерении погрешности СКПТ. Формула изобретения Устройство для измерения погрешности синусно-косинусного поворотного трансформатора, содержашее два делителя напряжения, многопо,пюсный переключатель и индикатор нуля, первый вход первого делителя напряжения подключен к переключателю и снабжен выводом для подключения одного конца синусной обмотки поворотного трансформатора, а второй вход снабжен выводом для подключения второго конца синусной обмотки, другой делитель напряжения подключен обоими входами к переключателю и снабжен выводами для подключения косинусной обмотки поворотного

трансформатора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, второй вход первого делителя напряжения, выходы обоих делителей напряжения и индикатор нуля подключены к многополюсному переключателю.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 473836, кл. G 08 С 25/00, 1974.

2.Авторское свидетельство СССР 393759, кл. G 08 С 9/04, 1971.