Устройство для контроля электрических машин

 

Союз Советских

Социалистических республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ц 633058 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.04.76 (21) 2344242/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.11.78.Бюллетень №42 (45) Дата опубликования описания 1ь.1t.гз

2 (51) М. Кл.

608 С 25/04

Гааударатвенный квинтет завета Инннатрав СССР аа данаи наааретеннЙ н атхрытнй (53) УДК 621.398 (088.8) Л. М. Епифанова, B. Н. Куликов, В. А. Липский, В. А. Прозоров, Л. Ф. Старкова и В. В. Хрушев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

NAtuHH

Изобретение относится к области автоматики.и телемеханики и может быть использовано для автоматизированной проверки электрических машин в условиях серийного производства.

Уже известны устройства контроля с использованием цифровой вычислительной машиной (LIBM), в которых оценка величины параметра производится в ЦВМ путем сравнения абсолютного значения величины с цифровым описанием норм (1).

Наиболее близким техническим решением о является устройство для контроля электрических машин, содержащее коммутатор, первые четыре выхода которого соединены с первыми входами четырех ключей, а пятый — с одним из входов блока управле15 ния, другой вход которого соединен с первым выходом блока вычисления, а один из выходов блока управления соединен с входом двигателя, кинематически связанного через преобразователь угол — код с объектом контроля, выход которого соединен с первым 2а входом коммутатора, выход преобразователя угол — код соединен с другим входом первого ключа, выход которого соединен с одним из входов блока вычисления, выходы преоб2 разователей напряжение — код и фаза— код подключены к другим входам второго ключа, выход которого подключен к другому входу блока вычисления, второй выход которого соединен со входом регистрирующего блока, а третий выход — с вторым входом коммутатора, шестой выход коммутатора соединен с входом блока сигнализации, а седьмой — с входами регулятора напряжения, выход которого соединен со входом объекта контроля и третьим входом коммутатора.

Недостатком известного устройства является необходимость высокочастотных многор азрядных анало ro-цифровых преобразовате лей (ALIH) и сложность блока вычисления.

Целью изобретения является упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство контроля электрических машин введены блок сравнения по амплитуде напряжения и блок сравнения по фазе напряжения, преобразователи код — напряжения и преобразователь код — фаза, один из входов которого соединен с выходом регулятора напряжения, другой вход — с другим, выходом блока управления, à Bblxo преобразо633058 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 преобразователем фаза — код, восьмой и девятый выходы коммутатора соединены с другими входами блоков сравнения по фазе и по амплитуде напряжения соответственно (2).

Н а черте же пр едс та вле н а фу н кци о н ал ьная схема устройства.

Устройство содержит контролируемую электрическую машину 1, коммутатор 2, ключи 3, 4, 5, 6, блоки сравнения по ампл итуде напряжения 7 и по фазе напряжения 8, преобразователи напряжение— код 9, фаза — код 10, угол — код 11, блок вычисления 12, регистрирующий блок 13, блок управления 14, двигатель 15, регулятор напряжения 16, блок сигнализации 17, преобразователи код — напряжение 18 и кодфаза 19, состоящий 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 амплитуде 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, соответствующие разности амплитуды и фазы сравниваемых напряжений, с выхода блоков сравнения 7 и 8 поступают соответственно на входы аналого-цифровых преобразователей напряжение — 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 11, подвижная часть которого соединена с валом контролируемой машины и валом двигателя 15. Дискретный датчик угла 20 поворачивает вал индукционного фазоврашателя 21.

Блок 12 управляет также работой преобразователя код — напряжение 18. Аналоговый вход преобразователя 18 соединен с аналоговым выходом преобразователя 19 (Bыхо1О

2S

55 дом фазовращателя 21), а аналоговый выход преобразователя 18 через ключ 4 сосдпнсн также со вторым входом блока сравнения по фазе 8. Коммутатор 2 по командам цифро вого олока 12 управляет регулятором напр»жсния 16 и блоком сигнализации 17

Первый выход регулятора напряжения 16 соединен со входом контролируемой машины 1 и коммутатором, 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 печатающий блок 13.

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

Первоначально на входе контролируемого ВТ 1 устанавливается заданное напряжение питания. Для этого по команде цифрового блока 12 аналоговый выход преобразователя код — напря>кение 18 устанавливается в положение, при котором напряжение на его выходе равно нулю. Затем по команде 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 коммутаторы 2 ныпря.мние подается на первый вход схемы сравнения по амплитуде напряжения 7. С выходы блока сравнения 7 напряжение подастся ны вход преобразователя напряжение — — код 9, с выхода которого ерез ключ 5 в кодированном виде сигнал поступает в блок 2. 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 1еовом выходе регулятора 16 изменяется до гсх пор. пока разница значений напря>кений не станет равной 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. По сигналам, поступающим с выхода блока 14 на управляющую обмотку двигателя 15, ротор ВТ приводится в нулевое положение. Информация об угловом положении ротора ВТ, соответствующем его нулевому положению, с выхода преобразователя угол — код 11 через ключ 6 поступает в запоминающее устройство б.тока 12.

Далее, посредством управляющих сигналов, поступающих с выхо.<ы блока 12 на вход

633058

Форлула азобретения

55 блока 14 и затем ня 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 напряже!1ие с аналогового выхода преобразователя !8.

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 преобразуемая 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 команле блока !2 увеличивается напряжение на втором выхоле регулятора напряже!1ия !6, после чего еще раз проверяется согласование напряжений по фазе.

После этого по команде блока 12 BbIxol преобразователя 18 устанавливается в нулевое положение, напряжение JI! соответствущее 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 шагу Ьс1,. Информация оо угловом положении ротора ВТ с кодового выхода преобразователя угол— код 11 через ключ 6 поступает в блок 12, где каждый раз определяется синус угла а1 и в соответствии со значением синуса угла на выходе преобразователя 18 устанавливается эталонное значение напряжения U;.

Это напряжение сравнивается в блоках сравнения 7 и 8 по амплитуде и фазе с выходным напряжением контролируемого BT. Сигналы, соответствующие разности амплитуд а!Л и фаз ь9 напряжений с выходов блоков сравнения 7 и 8 поступает на входы соответственно преобразователей 9 и 10 и далее через

1О

15 г0 г5

Вп

) 35

15 ключ 5 в блок 12. В блоке 12 по полученным значениям рассчитывается погрешность ВТ при угловом положении ротора б.;: — — 1- 101.

-! . I T

-= - — !- соя Л<р,-100%.

1- о

11о значениям погрешностей 1 ряссчиты в а ется результи рующа я погреш ность BT. Результяты расчета поступают в печатающий блок 13 и заносятся в паспорт контролируемого BT. Информация о значениях контролируемых величин и параметров может индицироваться блоком сигнализации 17.

Проверка других параметров электрических машин производится в соответствии с программой, заклалываемой в память цифрового вы-шслитслыloго и управляющего блока 12.

Устройство лля контроля электрических машин, содержащее коммутатор. первые четырс выхода которого соединены с первыми входами -IBThlpcх ключей, а пятый — с одним из входов блока управления, другой вход которого сое IIII«I» с первым выходом блока вычислен !я, я олин из выходов блока управления соел11псн с в..одом двигателя, кинематически связан!!Ого через преобразователь ггол — кол с обьектом контроля, выход которо;о Оелинен с первым входом коммутатора, Bhlxîë преобразователя угол — кол соединен с лругим вхолоч первого к, поча, выход которого соединен с одним из Bxo;IQB блок» вычислен!!я. выходы преобразователей !!!!при женис — -кол и фаза кол полключ !!hi к лруГИМ ВХО:j<".3! ВТО!30! О К, IЮЧ11, BhlXO3, КотОРО-o l!o и лкиц н к друго, у вхолу 01Ока вычпс-!

О«ия, второй выхол которо; О;оелинен со вхоло.. рег: стр!1р кпцего блока, а третий выход — со вторы. вхолоч коммутатора, шестой вь1хол коччутаторя cop3!IHEí с Вхолоч блока сигналII)cIIIIIII, я сельмой — с вхолом регулятора няпряже IIIII, выхол которого соединен со вхолом обьекта контроля и третьич вхолоч кox! i!x s.àòoðà, отличающееся тем. что, с целью упрощения устройства, в него ввелены блок сравнения по амплитуде напряжения I! блок сравнения llo фазе напряжения, преобразователь кол — напряжение и преобразователь кол — фаза, один из входов которого соединен с выходом регулятора напряжения. другой Bxoz — с другим Bhlxoлом блока управления, а выход преобразователя фаза — кол соединен с другим входом третьего ключа и одним из Вхолов преобразователя кол — напряжение, выход которого соединен с другими входами четвертого ключа и блока сравнения по амп-. литуде напряжения, выход которого соединен со входом преобразователя напряже633058

Составитель И. Назаркина

Редактор Д. Зубов Техред О. Луговая Корректор Л. Василина

Заказ 6558/41 Тираж 721 Подписное

ЦНИИПИ 1осударственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Г!роектнаи, 4 . ние — код, выходы третьего и четвертого клю" чей соединены со входами блока сравнения по фазе напряжения, выход которого соединен с преобразователем фаза †к, 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:

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

2. Авторское свидетельство СССР

Xв 535580, кл. G 08 С 9/04, 19. 04. 74.