УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛА СМЕЩЕНИЯ РОТОРА СИНХРОННОЙ МАШИНЫ Советский патент 1949 года по МПК G01R25/06 

Устройства для измерения угла смещения ротора синхронной машины относительно вектора напряжения сети известны.

Отличительной особенностью предлагаемого устройства является применение для измерения угла смещения коллекторного преобразователя частоты, соединенного с валом испытываемой синхронной машины.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из трех элементов: трансформатора напряжения 1, преобразователя частоты 2 и логометра 4.

Преобразователь 2 представляет собой вращающуюся машину с безобмоточным статором. Обмотка ротора преобразователя выведена с одной стороны на три кольца 3, а с другой стороны вала на коллектор, имеющий две пары щеток d-d и q-q, расположенных под углом 90°. Кольца приключены через трансформатор 1 к сети, от которой работает исследуемая синхронная машина.

Щетки на коллекторе приключены попарно к двум катушкам логометра 4. Вал преобразователя жестко соединяют с валом синхронной машины, угол смещения которой желают измерить. Обе системы щеток на коллекторе жестко связываются с траверсой, которая должна иметь возможность перемещаться по окружности коллектора.

При холостом ходе синхронной машины траверса закрепляется в таком положении, чтобы показание прибора равнялось нулю. При нагрузке синхронной машины прибор будет показывать угол, на который сместился ротор синхронной машины вследствие нагрузки.

Для измерения угла смешения необходимо, чтобы поле преобразователя было неподвижно в пространстве. Поэтому преобразователь должен иметь то же число полюсов, что и синхронная машина, или же должен быть снабжен зубчатой передачей с отношением 1:2:3 и т.д. для двухполюсного преобразования.

Если обмотка преобразователя выполняется многополюсной, число щеток на коллекторе может быть взято равным четырем, но при этом обе системы щеток должны быть смещены на угол в 90 электрических градусов.

Мощность преобразователя должна быть достаточна лишь для создания вращающего момента логометра.

Чтобы избежать явления самовозбуждения преобразователя, т.е. такого положения, при котором ток в одних щетках влияет на величину тока в других щетках, необходимо включить в цепь каждой катушки логометра большое сопротивление 5. Это сопротивление необходимо также для того, чтобы ограничить ток, проходящий через логометр. Сопротивление подбирается таким образом, чтобы его величина была примерно в 100 раз больше величины синхронного реактанца преобразователя.

Устройство для измерения угла смещения ротора синхронной машины относительно вектора напряжения сети, отличающееся применением коллекторного преобразователя частоты, ротор которого соединяется с валом синхронной машины и при помощи контактных колец получает питание от сети, а коллектор снабжен двумя парами щеток, к которым присоединены обмотки логометра, служащего для отсчета угла смещения.