Способ вторичного симметрированиясинусно-косинусного вращающегосятрансформатора

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п11849387 (51)М. Кл.

Н 02 К 24/ОО (6! ) Дополнительное к авт. свил-ву— (22)Заявлено 24 10.79 (21) 2833548/24-07 с присоединением заявки ¹

Гасударственный камитет (23) П риоритет—

Опубликовано 23.07.81. Бюллетень № 27

Дата опубликования описания 23 .07 . 8 1 па делам иэабретений и аткрытнй (5З) УД К621,314.

I. 214. 2 (088. 8) (72) Авторы изобретения

P.Н.Ромашкин, О.А.Павлов, Н.Н.Карсаков и С.Н.Ахутин (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВТОРИЧНОГО СИММЕТРИРОВАНИЯ СИНУСНОКОСИНУСНОГО ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ТРАНСФОРМАТОРА

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для повышения точности измерителей рассогласования следящих систем на основе синуснокосинусных вращающихся трансформато5 ров (СКВТ).

Известен способ уменьшения погрешности СКВТ путем подбора соотношений между нагрузкой и выходным сопротив!

О . лением приемника (1).

Недостатком этого способа являет— ся уменьшение чувствительности следящей системы с СКВТ.

Наиболее близким к предлагаемому

15 является способ вторичного симметрирования СКВТ, содержащий операции изме-. нения положения ротора, регистрации при этом сигнала, характеризующего степень невыполнения симметрирования, 20

> и регулировку по критерию получения минимума этого сигнала .параметров элементов нагрузки синусной или косинусной обмотки.

В этом способе о выполнении вторичного симметрирования (т.е. о достижении равенства полных сопротивлений це.пей его синусной и косинусной обмоток )судят по критерию получения минимального уровня угловой девиации амплитуды выходного сигнала квадратурной обмотки, регистрируемого вольтметром. Уровень угловой девиации амплитуды выходного сигнала квадратур.ной обмотки является сигналом, характеризующим степень невыполнения вторичного симметрирования СКВТ 21.

Недостатками известного способа вторичного симметрирования СКВТ яв- . ляется, 1. Относительно большие затраты времени на операцию вторичного симметрирования (15 †. 20 мин) из-за итеративности процесса симметрирования: поиск минимума угловой девиации амплитуды выходного сигнала квадратурной обмотки осуществляется методом последовательных приближений.

849387

2. Относительно большая погрешность выполнения вторичного симметрирования из-sa ошибок в определении максимальных значений напряжения на квадратурной обмотке и малой чувствительности критерия симметрирования. Это обусловлено как сложным характером зависимости амплитуды выходного сигнала квадратурной обмотки от угла поворота ротора СКВТ, .так и тем, что этот сигнал является суммой нескольких сигналов: сигналов, вызванных конструктивно-технологическими погрешностями СКВТ и сигнала, вызванного невыполнением вторичного симметрирования.

По отношению к последнему первые имеют характер помех.

3. Невозможность точного выполнения вторичного симметрирования для СКВТ, конструктивно выполняемых без квадратурной обмотки.

4. Косвенность критерия выполнения вторичного симметрирования:.об уменьшении погрешности СКВТ при симметрировании судят не непосредственно по 25 характеру искажения синусоидальной (косинусоидальной) зависимости амп" литуды выходного сигнала синусной (косинусной) обмотки от угла поворота ротора, а по критерию получения ЗО минимального уровня угловой девиации амплитуды выходного сигнала квадратурной обмотки.

Цель изобретения — повышение точности вторичного симметрирования СКВТ и сокращение времени по его проведению.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе вторичного симметрирования, включающем операции 40 изменения положения ротора СКВТ, регистрацию при этом .сигнала, характеризующего степень невыполнения симметрирования, и регулировку, по критерию получения минимума этого сигиа- @5 ла, параметров цепи нагрузки синусной или косинусной обмотки, ротор СКВТ вращают с постоянной частотой, а перед регулировкой параметров цепи нагрузки регулируют гармонику выходного напря- 50 жения синусной или косинусной обмоток с частотой f +3F или f-3F, где f u Fчастоты напряжения питания СКВТ и вращения его ротора.

По окончании этой регулировки дос- » тигается выравнивание полных сопротивлений цепей синусной и косинусной обмоток CKBT.

Данный способ вторичного симметрирования является следствием спектрального представления процессов в СКВТ.

Такая форма аналитического и физического представления процессов в СКВТ автоматически вытекает при рассмотрении СКВТ цепью с переменными параметрами.

Если выполнять условие равенства полных сопротивлений синусной и косинусной обмоток, то их выходные сигналы с учетом нагрузок, содержат только гармоники напряжения u„ (e), 0 „ (-В) и

0„ (&), О „ (-6) соответственно синусной и косинусной обмоток, т.е. выполнение вторичного симметрирования СКВТ обеспечивает подавление высших гармоник в его выходных сигналах. Невыполнение вторичного симметрирования приводит к появлению, в выходных сигналах СКВТ гармоник высшего порядка. Следовательно, их присутствие и их уровень может быть критерием, по которому можно су" дить о степени выполнения или невыполнения вторичного симметрирования

СКВТ. При нарушении условия вторичного симметрирования СКВТ наибольшую амплитуду, среди высших гармоник имеют гармоники; а "(ЗВ)=A. ч и(3Е+ ")U» (м) -А s« (axe 3e++9» ), где Π— угол поворота ротора СКВТ; (И вЂ” круговая частота напряжения питания;

+ — время; (s,c сс

А uf - амплитуды и фазы третьей гармонической составляющей выходного напряжения синусной и косинусной обмоток.

sc c

Так как А = A > то о степени выполнения вторичного симметрирования

СКВТ можно судить по уровню амплитуды гармоники u, (ЗО) или u . (- Зд) .

S, c

Если ротор СКВТ привести во вращение с постоянной частотой, то гармоники выходного напряжения приобретают частотную различимость:

СК С

"с а+(г.+ 1к с,ск 61 Ãè>+(2р+ I) R K+ (2 )1+ 1) So+ Р фрррр (2Ъ гдеА д 1 и Ч и„ - амплитуды и фазы гармоник;

849387

Формула изобретения

Способ вторичного симметрирования синусно-косинусного вращающегося транс.-. форматора, заключающийся в изменении положения ротора, измерении сигнала, характеризующего степень невыполнения вторичного симметрирования и регулировки параметров нагрузки .обмотки синхронизации до сведения к минимуму измеряемого сигнала, отличающийся в тем, что, с целью повышения точности .: симметрирования, ротор приводят во

Я вЂ” угловая частота вра-. щения ротора СКВТ;

Я =2KF— частота вращения ротора; 5

Оо — начальный угол вращения ротора СКВТ.

Выходной сигнал синусной обмотки при скоростном режиме СКВТ имеет структуру, подобную (2 ). 10

Возникновение при скоростном режиме работы СКВТ частотной различимости гармоник его выходных сигналов позволяет зарегистрировать, например, с помощью селективного вольтметра, гар- 15 монику U,+.„ä или Uu ya.с частотами

4o+39(f+3F) и ug -5 k(f-3 F) соответственно. Данные гармоники есть результат преобразования по частоте гармоник

U> (3B), U (— 38) . Следовательно, при- 20 менение скоростного режима работы

СКВТ позволяет осуществить новый способ вторичного симметрирования.

Рассмотрим пример реализации способа вторичного симметрирования СКВТ.

Данный способ вторичного симметрирования СКВТ можно осуществить с помощью установки, схема которой изображена на чертеже.

Установка содержит синусно-косинус- 0 ный вращающийся трансформатор, синхронный электродвигатель 2 для приведения во вращение ротора CI(BT с частотой F„ регистрирующее устройство 3, например селективный вольтметр или анализатор 35 спектра, источник 4 переменного тока частоты f для питания СКВТ, обмотку возбуждения 5 СКВТ, квадратурную обмотку 6 СКВТ (в предлагаемом способе вторичного симметрирования не исполь40 зуется), синусную обмотку 7 СКВТ, косинусную обмотку 8 СКВТ, нагрузку 9 синусной обмотки 7, регулируемую нагрузку 10 косинусной обмотки 8, ре-, гулируемые элементы ll и 12 нагрузки 45

10 1обычно применяют регулируемую катушку индуктивности и резистор).

Показанный на чертеже вариант схемы включения. нагрузок 9 и 10 не является обязательным. Регулируемая нагрузка 10 может быть включена в цепь синусной обмотки 7. Регистрирующее устройство 3 может подключаться как к синусной обмотке, так и к косинусной обмотке.

Вторичное симметрирование данных

СКВТ осуществляется следующим образом.

1. С помощью синхронного электро-, двигателя 2 вращают ротор СКВТ l. Частота вращения ротора СКВТ F- =50 Гц.

2. Далее с помощью селективного вольтметра 3 регистрируют гармонику выходного сигнала синусной или косинусной обмотки СКВТ с частотой 1+ЗА=

=100 Гц + 3 < 50 Гц = 1150 Гц, или с частотой f-ÇF=1000 Гц — 3 < 50 Гц =

=850 Гц, где f — частота питания СКВТ;

F — - частота вращения ротора СКВТ. Пои использовании анализатора спектра в качестве регистрирующего устройства ., 3 наблюдается визуально весь спектр гармоник выходного сигнала синусной или косинусной обмотки. В частности наблюдаются и гармоники с.частотами

Г+ЗГ =1150 Гц и f-ÇF =850 Гц.

3. Зарегистрированную селективным вольтметром 3 гармонику с частотой

f+3F = 1150 Гц или f -ЗГ = 850 Гц уменьшают по амплитуде до минимума путем регулировки элементов 11 и 12 нагрузки 10. По окончании этой регулировки заканчивают вторичное симметрирование СКВТ.

Использование предлагаемого способа вторичного симметрирования СКВТ обеспечивает по сравнению с известным способом следующие преимущества: а) сокращение времени,затрачиваемого на операцию вторичного,симметрирования, до 2-3 мин (вместо 15-20 мин в известном способе вторичного симметрирования СКВТ) б) повышение точности выполнения вторичного симметрирования: использо вание данного способа позволяет в

1,3 — 1,5 раза уменьшить высших гармоник в выходных сигналах СКВТ по сравнению с известным способом.

Кроме того, применение данного спо" соба позволяет осуществить вторичное симметрирование СКВТ, конструктивно выполненных без квадратурной обмотки.

849387

Составитель В. Комаров

Редактор А. Шандор Техред А. Ач

Корректор M.Êîñòà

Заказ 6110/72 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 вращение с постоянной частотой, а перед регулировкой параметров цепи нагрузки измеряют напряжение частотой

f+3F или f-3F, где f — частота напряжения питания трансформатора, F — - час- g тота вращения ротора.

Источники информации, I принятые во внимание при экспертизе

1. Пулер Ю.M. Индукционные электро-механические элементы вычислительных и дистанционно следящих систем. M., "Машиностроение", 1964, с. 90-92.. 2, Кочубиевский И.Д. и др. Измерители рассогласования следящих систем.

M. — Ë., ГЭИ, 1963. с. 58.