Устройство для контроля обрыва и короткого замыкания цепей фазовращателя на основе синусно-косинусного вращающегося трансформатора с квадратурным питанием обмоток возбуждения

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ОБРЫВА И КОРОТКОПО ЗАМЫКАНИЯ ЦЕПЕЙ ФАЗОВРАЩАТЕЛЯ НА ОСНОВЕ СИНУСНО-КССИНУСНОГО ВРАЩА ЮЩЕГОСЯ ТРАНСФОРМАТОРА С КВАДРАТУРНЫМ ПИТАНИЕМ ОБМОТОК ВОЗБУЖДЕНИЯ , содержащее источники переменного и постоянного напряжений, выщямитепи , конденсатор, индикатор неисправности , о-т пинающееся тем что, с цепью повышения надежности, в него введены два согпасующих усипитепя резисторы, второй конденсатор, регупируемый депитепь напряжения, двойной компаратор, контропьные и шина по гической единицы, причем входы согпасующих усипитепей соединены с кпеммами дпя подключения выходов объекта контропя , выходы согпасующих усипитепей через соответствующие выпрямитепи соединены с соответствующими первыми входами двойного компаратора, соответствующими контропьными щинами и выводами соответствующих конденсаторов и резисторов , вторые выводы которых соединены с первым выводом источника постоянного напряжения, второй вывод которого через регупируемый депитепь напряжения соединен с соответствующими вторыми входами двойного ксяъ{паратора с третьей контропьной шиной, управпяюище входы двойного компаратора соединены с шиной погической единишл, а его выход - с входом индикатора веисправвостк, выводы генератора переменного напряжения соединены с кпеммами дпя поокпючения входов объекта контроля.

„„SU„„1027649

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(50 01 R 31/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3390797/1 8-21 (22) 08.02.82 (46) 07.07.83. Бюл, М 25 (72) М.М. Бойко и Е.С. Вапьшонок (53) 621.316.925 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

% 748301, zn. 0 01 R 31/11, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

14 748294, кл. Q 01 И 31/02, 1977. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОДЯ ОБРЫВА И КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ UEllEA ФАЗОВРАЩАТЕЛЯ НА ОСНОВЕ СИНУСНО-КОСИНУСНОГО ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ТРАНСФОРМАТОРА С КВАДРАТУРНЫМ ПИТАНИЕМ OBNOTOK BO3БУЖДЕНИЯ, содержащее источники переменного и постоянного напряжений, выпрямитепи, конденсатор, индикатор неисправности, о.т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цепью повышения надежности,, в него введены два согласующих усилителя, резисторы, второй конденсатор, регупируемый делитель напряжения, двойной компаратор, контроньные шины и шина погической единицы, причем входы согпасу ющих усипитепей соединены с клеммами дпя подкпючения выходов объекта контроля, выходы согласующих усилителей через соответствующие выцрямитепи соединены с соответствующими первыми входами двойного компаратора, соответствук> шими контропьными шинами и выводами соответствующих конденсаторов и резисторов, вторые выводы которых соединены с первым выводом источника постоянного напряжения, второй вывод которого через регупируемый депитепь напряжения соединен с соответствующими вторыми входами двойного компаратора И с с третьей контрольной шиной, управпякидие входы двойного компаратора соединены с шиной погической единицы, а его выход — с входом индикатора неисправности, выводы генератора переменного нацряжения соединены с клеммами дпя подкпючения входов объекта контроля.

1 10276

Изобретение относится к измеритель ной технике и может быть использовано для контроля цепей датчиков углов в измерительных и управляющих системах, содержащих в качестве датчика угла поворота фаэовращатель на основе синусно-косинусного вращающегося трансформатора (СКВТ) с квадратурным питанием обмоток возбуждения.

Известно устройство, регулирующее 0 способ непрерывного контроля целостности кабельных линий связи, содержащее генератор, соединенный с искусственной и контролируемой линиями, блок сравне,ния (1 .

Достоинством данного устройства яв ляется обеспечение непрерывного контроля линий связи, однако его нельзя испольэовать для непрерывного контроля линий связи электрических машин.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее источник рабочего напряжения постоянного тока, блок коммутации рабочего сигнала, источник KGHT рольного напряжения переменного тока, блок подключения контрольного сигнала, реле контроля, конденсатор, диоды и ключевые элементы 2).

Известное устройство обеспечивает контроль обрыва и короткого замыкания в цепи с электромагнитной нагрузкой, в качестве которой может служить и обмотка возбуждения электрической машины, например синусно-косинусного вращающегося трансформатора (СКВТ). Однако оно имеет два режима работы — рабочий и контрольный, исключающие в контрольном режиме выполнение контролируемой электромагнитной нагрузкой основных функций,. При этом для создания контрольного режима используется напряжение другой,. отличающейся от рабочей, формы, Пропускание этих сигналов по первичным обмоткам СКВТ может вывести из строя цепи, подключенные к вторичным цепям, 45

Вследствие этого устройство не может быть использовано для обеспечения непрерывного контроля исправности цепей фазовращате ля, Цель изобретения - повышение надеж- 50 ности контроля, а именно обеспечение непрерывного контроля обрыва и короткого замыкания цепей фазовращателя на основе СКВТ с квадратурным питанием обмоток возбуждения без нарушения режимов 55 его работы, ГЬставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля обрыва и

49 2 короткого замыкания цепей фазовращателя на основе синусно-косинусного вращающегося трансформатора с квадратурным питанием обмоток возбуждения, содержащее источники переменного и постоянного напряжений, выпрямители, конденсатор, индикатор неисправности, введены два согласующих усилителя, резисторы, второй конденсатор, регулируемый делитель напряжения, двойной компаратор, контрольные шины и шина логической единицы, причем ° входы согласующих усилителей соединены с клеммами для подключения выходов объекта контроля, выходы согласующих усилителей через соответствующие выпрямители соединены с соответствующими первыми входами двойного компаратора, соответствующими контрольными шинами и выводами соответствующих конденсаторов и. резисторов, вторые выво ды которых соединены с первым выводом источника постоянного напряжения, втоpofi вывод которого через регулируемый делитель напряжения соединен с соответствующими вторыми входами двойного компаратора и с третьей контрольной шиной, управляющие входы двойного компаратора соединены с шиной логической едииицы, а его выход - с входом индикатора неисправности, выводы генератора переменного напряжения соединены с клеммами для подключения входов объекта контроля.

Обмотки возбуждения СКВТ, цепи кото. рого подлежат контролю, соединены с выходами источника переменного напряжения, а выходные обмотки подключены к рабочим цепям (не показаны).

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит источник 1 переменного квадратурного напряжения, согласующие усилители 2 и 3, выпрямители 4 и 5, конденсаторы 6 и 7, резисторы 8 и

9, двойной компаратор 10, источник 1 1 постоянного напряжения, регулируемый делитель 12 напряжения, индикатор 13 неисправности, контрольные шины 14-16, Шину 17 логической единицы, при .этом выходы источника 1 переменного напряжения соединены с обмотками возбуждения СКВТ, выходные обмотки которого подключены к рабочим целям (не показаны}.

Устройство работает следующим образом.

Источник 1 переменного напряжения вырабатывает напряжения вида 09 т w4 и ОСо5жФ., поступающие на обмотки воз3 10276 буждения СКВТ. При этом в выходных об мотках СКИТ формируются напряжения вида KUsin(4+ f) и К0сов (о+.+ 9), где К - коэффициент трансформации

СКВТ; Ч вЂ” угол поворота ротора СКВТе 5 .Эти напряжения, амплитуда которых при исправных цепях не зависит от угла поворота ротора СКВТ, а фаза опредепяется углом поворота ротора, поступают в рабочие цепи и на входы согпасукяцих усипи- 10 телей 2 и 3, обеспечивающих развязку контрольных и рабочих цепей. Синусоидапьные напряжения с выходом согпасующих усипитепей 2 и 3 выпрямляются выпрями.тепями 4 и 5, сглаживаются конденсато- 15 рами 6 и 7 и поступают на первые входы двойного компаратора 10. На вторые .входы этого компаратора поступает напряжение от источника 11 постоянных напряжений через регупируемый депнтепь 20

l2 напряжения. Двойной компаратор 10 предстаипяет собой два идентичных компаратора с независимыми парами входов, выходы этих компараторов объединяются на общий выход при условии наличия раз- 25 решающего сигнала на соответствующем управляющем входе.

Еспи напряжения на первых входах компаратора 10 выше напряжения, поступающего на вторые входы компаратора 10 с выхода депитепя 12 напряжения, а на управляющих входах компаратэра 10 имеется уровень логической единицы, на выходе компаратора 10 формируется уровень погического нупя, привоця35 ший к сигнализации об испраиности сигнапиэатором исправности.

Еспи на управляющие входы компаратора

10 подать сигнап погического "0",то при любых комбинациях сигналов на первых и 40 вторых входах этого компаратора на его выходе будет сформирован сигнал нулевого уровня, т.е. исправности.

Таким образом, сигнал логического нуля на любом управляющем входе выкпю45 чает соответствующую пару входов из участия в формировании выходного сигнапа компаратора 10 следоватепьно, на уп равпяющих входах двойного компаратора должен быть установпен уровень погической единииы.

Рассмотрим процесс формирования сиг нала неисправности.

Пусть в первичных цепях СКВТ произошпа неисправность вида "обрыв связи" либо "короткое замыкание связи" в цепях 55 обеих первичных обмоток. Это приводит к пропаданию напряжений выходных обмоток. Вспедствие этого конденсаторы:

6 и 7 разряжаются через резисторы 8 и

9, чапряжение на первых входах компаратора 10 падает до нупя, при этом, поскольку на управпяющих входах компаратора 10 имеется уровень логической единицы, на его выходе формируется сигнап логической единицы, приводящей к засвечиванию индикатора 13 неисправности. Резисторы 8 и 9 в этом спучае обеспечивают режим компаратора 10 цо постоянному току.

Еспи происходит обрыв ипи короткое замыкание s любой иэ вторичных цепей, на соответствующем первом входе двойного компаратора 10 напряжение падает до нуля, вспедствие чего срабатывает соответствующее плечо двойчого компаратора, что приводит, как и в предыдущем случае, к засвечиианию индикатора 13 неисправности.

Значитепьно сложнее происходит кон1 ропь исправности при обрыве ипи коротком замыкании только в одной иэ первичных цепей. СКВТ в этом спучае ока; зывается не в режиме фазовращатепя с квадратурным питанием, и в режиме

СКВТ с однофазным питанием. В этом случае напряжение в выходных обмотках

СКВТ не пропадает, а становится функцией угла поворота ротора.

В синусной обмотке при этом наводится напряжение USin=KUsinuat Sing, а в косинусной обмотке — напряжение Uc

=KUSinwt cog, еспи неисправна цепь косинусной первичной обмотки. Если неисправна цепь синусной первичной обмотки, то соответствующие напряжения в выходных обмотках будут: дпя синусной обмотки KUcos 4sin4 дпя. косинусной обмотки KUcos tcosМ.

После выпрямпения иыпрямитепями 4 и 5 и фильтрации конденсаторами 6 и 7 напряжения на контрольных шинах 14 и

18 соответственно будут: на контропьной шийе 14 КОи1пУ, на контрольной шине

15-KUcos Y.

Анализируя изменение этих напряжений от угпа поворота g, видим, что дпя угпов ОФХ/4; -У -, — У 2М 4 4 4l k 0cos У l >i l KU бю, . а при @max поворота ротора — Ë - — 337;

5 — 7 у.

lK Usia W l yu cos 81.

4.. 4

t(В точках, кратных —, этн напряжения равны, при этом оба напряжения соответствуют уровню lKUjS 1027849, 6

Таким образом, при обрыве ипи корот- уровень симметрично между уровнем ком заьюжаннв в лепка любой кз первач- JKU ) к уровнем IKUI, с.е. венечное ных обмоток СКВТ хотя бы одно as на- порогового напряжения, устанавпиваемая пряжений на контропьных шинах 14 ипи на контрольной шине 18 и вторых входах15 становится меньшим ипи равным нап- 5 двойного компрратора 10, допжна быть ркжевкю gu ) прк любом ууле поворо- равной (KU + и . Поскольку на управпаю

2 та ротора. Спедоватепьно, замерив. на- щих входах двойного компаратора 10 успряженне на контропьных шинах 14 а 15 тановпен единичный уровень, то понижепри исправных пепях, можно с помощью ние напряжения на любом из первых вхореоулнруемосо нежнела 12 напрвжелнй o поа компарасора 10 анже уроввв й0а- айй) установить на контропьиой шине 16 такой .. приводит. к появпению единичного уровня пороговый уровень, ниже которого в спу, íà его выходе и, спедоватепьно, к сра .чае шобой неисправности опускается хотя батыванию индикатора 13 исправности. бы одно иэ напряжений на контрольных шинах 14 и 15. Наиболее пепесообразно >5 Таким образом,, предпагаемое устройиз соображений обеспечения технопоги- ство обеспечивает контропь обрывов и ,ческого разброса ю неидентичность коеф., коротких замыканий в пепяхюфазовращафипиентов трансформапии К и неидеае тепя на основе СКВТ с квадратурным ность напряжений источника 1 перемен- питанием обмоток возбуждения беэ наного напряжения установить пороговый 20 рушения режима его работы.

Составитепь И. Савенко

Редактор В. Петраш Техред Т.Фанта Корректор С. Шекмар

Заказ 4733150 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская набей д. 4/5

Фипиап П,:ПП Патент, r. Ужгород. уп. Проектная, 4