EA011993B1 - Способ количественного определения характеристик рабочего состояния синхронного двигателя посредством использования составного измерителя угла вылета ротора двигателя - Google Patents

Abstract

Настоящее изобретение раскрывает способ измерения характеристик для оценки эксплуатационного состояния синхронного двигателя путем использования составного измерителя угла вылета ротора двигателя. Способ включает в себя следующие рабочие операции: а) получение сигналов всех типов от синхронного двигателя, а также от системы; б) преобразование описанных выше электрических сигналов в цифровые сигналы посредством использования участка сбора данных информации у составного измерителя угла выброса ротора и путем введения всех цифровых сигналов в главную вычислительную машину; в) введение взаимосвязанных параметров или командных сигналов в главную вычислительную машину посредством использования клавиатуры и «мыши»; г) расчет главной вычислительной машиной взаимосвязанных данных информации двигателя в соответствии с вычислительной программой, получение координат связанных между собой точек, а также взаимосвязанных данных информации и получение результатов для визуального представления на экране устройства визуального воспроизведения данных информации; д) визуальное представление главной вычислительной машиной с помощью использования координат основных точек и расчетных графических результатов на дисплее посредством обработки программы визуального представления данных информации, при этом на графиках показываются динамический составной угол вылета ротора и магнитные утечки на концевом участке двигателя, которые изменяются в зависимости от изменения параметров двигателя. Осуществление способа, наличие которого обеспечивется реализацией настоящего изобретения, может отражать собой рабочее

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способу количественного определения характеристик состояния синхронного двигателя посредством использования составного измерителя угла вылета ротора и к области электромеханики в электротехнических системах.

Предпосылки для создания изобретения

В промышленной практике эксплуатации электроэнергетических систем необходимо постоянно контролировать рабочее состояние синхронного электродвигателя таким образом, чтобы гарантировать, что синхронный электродвигатель работает при оптимальном эксплуатационном состоянии. В настоящее время в электроэнергетической системе на рабочих местах осваивается применение измерителей разливных типов для того, чтобы визуально представлять силу тока, его напряжение, мощность и другие взаимно связанные электрические данные информации синхронного электродвигателя, особенно осваивают использование составного измерителя угла вылета ротора для измерения этого угла и других взаимно связанных электрических данных информации, и графически представляют для синхронного электродвигателя электрическую векторную диаграмму угла вылета ротора с помощью применения телевизионного экрана (как показано на фиг. 6 и 15) таким образом, чтобы обеспечивать операторов наличием наглядной векторной диаграммой угла вылета ротора.

Однако у различных измерителей, используемых в настоящий момент времени для выполнения замеров электрических параметров, имеются недостатки. Например, дефектами измерителя угла вылета ротора синхронного электродвигателя с явно выраженными полюсами, способного визуально представлять электрические данные информации и векторную диаграмму угла вылета ротора, являются следующие:

1) измеритель угла вылета ротора может визуально отображать только электрическую векторную диаграмму угла вылета ротора (как это показано на фиг. 6), но он не может непосредственно визуально представлять механическую зависимость между статором и ротором синхронного электродвигателя;

2) хотя измеритель угла вылета ротора может визуально представлять электрическую векторную диаграмму угла вылета ротора синхронного двигателя и отображать величину напряжения на якоре статора, потенциал магнитного возбуждения, напряжение на конечном участке электродвигателя, угол вылета ротора и другие электрические данные информации синхронного двигателя, он не может визуально представлять при оптимальных отрезках величины активной и реактивной мощности синхронного электродвигателя или величины активных составляющих и реактивных составляющих других параметров синхронного двигателя;

3) измеритель угла вылета ротора не может удовлетворять требованиям различных профессионалов, работающих в области управления работой синхронных двигателей и их эксплуатации. При развитии электротехники большинство мотор-генераторных установок электростанций реализуют централизованное управление в соответствии с программами. По сравнению с количеством других профессионалов, количество электротехников-профессионалов, работающих в области управления моторгенераторными установками, становится все меньше и меньше. Однако для профессионалов, не являющихся электротехниками, затруднительным является понимание электрической векторной диаграммы для вылета ротора, графически представляемой измерителем угла вылета ротора синхронного электродвигателя;

4) измеритель угла вылета ротора не может быть использован при синхронном управлении работой синхронного электродвигателя в схеме с параллельным электрическим соединением её элементов;

5) измеритель угла вылета ротора не может визуально представлять условие наличия рассеивания магнитного потока в синхронном двигателе.

Краткое содержание изобретения

Соответственно вышеизложенному, объект настоящего изобретения направлен на разработку способа количественного определения параметров рабочего состояния синхронного двигателя посредством использования составного измерителя угла вылета ротора. Способ наглядно может отображать наличие различных рабочих состояний синхронного двигателя как с точки зрения электрических, так и механических аспектов, способ является преимущественным для операторов, имеющих различную специализацию, для диалектического понимания ими принципа работы синхронного двигателя как с точки зрения электрических, так и с точки зрения механических аспектов, способ обеспечивает наличием наглядной модели для механического анализа рабочего состояния синхронного электродвигателя, эксплуатируемого в схеме с параллельным электрическим соединением её элементов, способ обеспечивает операторов визуальными изображениями для выполнения анализа и контролирования условия тепловыделения на конечном участке посредством изображения конечного составного графика магнитных утечек синхронного двигателя.

Для того, чтобы достигнуть вышеуказанную цель, один аспект настоящего изобретения предусматривает разработку способа количественного определения характеристик рабочего состояния синхронного двигателя посредством использования составного измерителя угла вылета ротора, который содержит следующие рабочие операции:

а) получения различных электрических сигналов от синхронного электродвигателя и от его системы

- 1 011993 и получение цифровых сигналов от релевантных элементов оборудования;

b) преобразования электрических сигналов в цифровые сигналы посредством использования внутреннего участка для сбора данных информации составного измерителя угла вылета ротора и введения взаимно связанных цифровых сигналов в главную вычислительную машину;

c) введения релевантных параметров или команд в главную вычислительную машину посредством использования клавиатуры и «мыши»;

б) обработки по программе взаимно связанных данных информации в вычислительной машине, расчет данных информации посредством использования вычислительной программы для получения координат взаимно связанных точек и взаимно связанных данных информации, и введения результатов в программу для визуального представления;

е) использования координат базовых точек и результатов расчетов для визуального изображения электрических и механических модельных диаграмм для синхронного электродвигателя посредством использования обработки программы визуального представления с помощью вычислительной машины, визуальное представление на дисплейном устройстве составной диаграммы динамических углов вылета ротора, которое изменяется при изменении параметров электродвигателя, и реализации функции подачи сигнала тревоги;

1) использования координат базовых точек и результатов расчетов для визуального представления составной диаграммы концевых магнитных утечек у синхронного двигателя электродвигателя посредством использования обработки программы визуального представления с помощью вычислительной машины, визуального представления на дисплейном устройстве составной диаграммы конечных магнитных утечек у синхронного электродвигателя, которое изменяется при изменении параметров электродвигателя, и реализации функции подачи сигнала тревоги.

Настоящее изобретение обеспечивает наличием способа количественного определения характеристик рабочего состояния синхронного двигателя посредством использования измерителя угла вылета ротора, при котором программируемые процессы обработки содержат процесс визуального представления и процесс расчетов по программе; процесс обработки по программе для визуального представления содержит установление координат диаграммы и визуальное отображение, а процесс выполнения расчетов по программе содержит определение параметров, вычисление параметров и подачу сигналов тревоги.

При реализации вышеуказанного аспекта настоящего изобретения используется измеритель угла вылета ротора с целью получения сигналов напряжения и силы тока в статоре, сигналов напряжения и силы тока при магнитном возбуждении синхронного электродвигателя в реальном масштабе времени, выполняются внутренние программы контролирования с целью расчета взаимно связанных параметров синхронного электродвигателя в реальном масштабе времени, визуально изображаются чертежи электрических и механических моделей, иллюстрирующие собой различные характеристики синхронного электродвигателя, графически осуществляется визуальное представление на дисплейном устройстве составной диаграммы конечных магнитных утечек у синхронного электродвигателя, и диаграммы визуально отображаются на дисплейном устройстве. Следовательно, по сравнению с обычными способами количественного определения характеристик рабочего состояния синхронного двигателя посредством использования измерителя угла вылета ротора, настоящее изобретение имеет следующие преимущества.

1. С помощью настоящего изобретения можно наглядно отображать рабочее состояние синхронного электродвигателя, исходя как из электрических, так и их механических аспектов. Посредством применения настоящего изобретения можно не только визуально отображать электрическую векторную диаграмму угла вылета ротора синхронного электродвигателя, но также визуально представлять составную диаграмму угла вылета ротора, чертеж механической модели электродвигателя, схематический чертеж механической модели электродвигателя и синхронную составную диаграмму угла вылета ротора синхронного двигателя. По сравнению с диаграммами, графически представленными с помощью обычных измерителей угла вылета ротора, с помощью реализации настоящего изобретения можно дополнительно графически представлять следующие механические модели: жесткие тела ротора и статора синхронного электродвигателя; рычаги и пружины ротора и статора синхронного электродвигателя и др.

2. По сравнению с электрической векторной диаграммой для синхронного двигателя, составная диаграмма угла вылета ротора синхронного двигателя, которая графически отображается для количественного определения характеристик рабочего состояния синхронного двигателя в соответствии с воплощением настоящего изобретения, добавляет чертежи механических моделей синхронного электродвигателя, а также добавляет вспомогательные линии величин Е_ЧМ и Ε,Ν. и этим облегчается иллюстрация распределения мощности, активной и реактивной составляющих статорного напряжения и активной и реактивной составляющих силы тяги пружины синхронного электродвигателя, а также составная диаграмма может иллюстрировать величину регулировочного сигнала при изменении магнитного возбуждения.

3. Диаграммы рабочего состояния электродвигателя, графически представленные для количественного определения характеристик рабочего состояния синхронного электродвигателя посредством использования составного измерителя угла вылета ротора в соответствии с реализацией настоящего изобретения, являются предпочтительными для операторов различных специальностей с целью диалектиче

- 2 011993 ского понимания ими принципа работы синхронного электродвигателя как с точки зрения электрических, так и механических аспектов, они обеспечивают наличием наглядных моделей для механического анализа рабочего состояния синхронного электродвигателя в системе с параллельным электрическим соединением её элементов, эти диаграммы могут являться эффективными техническими средствами для анализа характеристик магнитного возбуждения, регулирования магнитного возбуждения, для обеспечения синхронности в работе системы с параллельным электрическим соединением её элементов, а также для синхронного электрического двигателя и контролирования его работы.

4. Диаграмма синхронного вылета ротора синхронного электродвигателя, графически представляемая с помощью реализации настоящего изобретения, может быть применена при синхронном управлении синхронным электродвигателем в случае работы системы с параллельным электрическим соединением её элементов.

5. Составная диаграмма конечных магнитных утечек у синхронного электродвигателя, графически представленная с помощью воплощения настоящего изобретения, может применяться для выполнения анализа и контроля над условием конечной теплоотдачи синхронного электродвигателя.

Подробное описание сопроводительных чертежей

Фиг. 1 - схематический чертеж блок-схемы, иллюстрирующей конфигурацию составного измерителя угла вылета ротора, выполненного в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 2 - чертеж блок-схемы, иллюстрирующей внутреннее соединение элементов составного измерителя угла вылета ротора, выполненного согласно воплощению настоящего изобретения.

Фиг. 3 - чертеж блок-схемы, иллюстрирующей принцип работы электрической цепи для преобразования сигналов тока в сигналы его напряжения, входящей в составной измеритель угла вылета ротора, выполненной согласно реализации настоящего изобретения.

Фиг. 4 - чертеж, подробно иллюстрирующий электрическую цепь участка сбора данных информации составного измерителя угла вылета ротора, выполненная согласно воплощению настоящего изобретения.

Фиг. 5 - чертеж составной диаграммы угла вылета ротора, графически представленный для количественного определения характеристик рабочего состояния синхронного электродвигателя с явно выраженными полюсами посредством использования составного измерителя угла вылета ротора, выполненного согласно реализации настоящего изобретения.

Фиг. 6 - чертеж электрической векторной диаграммы угла вылета ротора и являющийся именно подфигурой I составной диаграммы угла вылета ротора, графически отображенной для количественного определения характеристик рабочего состояния синхронного электродвигателя с явно выраженными полюсами посредством использования составного измерителя угла вылета ротора, выполненного согласно воплощению настоящего изобретения.

Фиг. 7 - чертеж, показывающий механическую модель электродвигателя и являющийся именно подфигурой II составной диаграммы угла вылета ротора, графически отображенной для количественного определения характеристик рабочего состояния синхронного электродвигателя с явно выраженными полюсами посредством использования составного измерителя угла вылета ротора, выполненного согласно воплощению настоящего изобретения.

Фиг. 8 - схематический чертеж, показывающий механическую модель электродвигателя и являющийся именно подфигурой III составной диаграммы угла вылета ротора, графически отображенной для количественного определения характеристик рабочего состояния синхронного электродвигателя с явно выраженными полюсами посредством использования составного измерителя угла вылета ротора, выполненного согласно реализации настоящего изобретения.

Фиг. 9 - чертеж, показывающий составную диаграмму синхронного угла вылета ротора и являющийся именно подфигурой IV составной диаграммы угла вылета ротора, графически отображенной для количественного определения характеристик рабочего состояния синхронного электродвигателя с явно выраженными полюсами посредством использования составного измерителя угла вылета ротора, выполненного согласно реализации настоящего изобретения.

Фиг. 10 - чертеж, показывающий координатную модель диаграммы синхронного угла вылета ротора синхронного электродвигателя с явно выраженными полюсами, которая построена для количественного определения характеристик рабочего состояния синхронного электродвигателя с явно выраженными полюсами посредством использования составного измерителя угла вылета ротора, выполненного согласно реализации настоящего изобретения.

Фиг. 11 - чертеж, иллюстрирующий цифровые обозначения синхронного двигателя.

Фиг. 12 - график, на котором иллюстрированы кривые нулевой нагрузки и нулевой коэффициент мощности мотор-генератора.

Фиг. 13 - график, на котором показана зависимость между потенциалом при воздушном зазоре и реактивным сопротивлением в мотор-генераторе при насыщении.

Фиг. 14 - чертеж, показывающий составную диаграмму угла вылета ротора, графически отображенной для количественного определения характеристик рабочего состояния синхронного электродвигателя с неявно выраженными полюсами посредством использования составного измерителя угла вылета рото

- 3 011993 ра, выполненного согласно реализации настоящего изобретения.

Фиг. 15 - чертеж электрической векторной диаграммы угла вылета ротора и являющийся именно подфигурой I составной диаграммы угла вылета ротора, графически отображенной для количественного определения характеристик рабочего состояния синхронного электродвигателя с неявно выраженными полюсами посредством использования составного измерителя угла вылета ротора, выполненного согласно воплощения настоящего изобретения.

Фиг. 16 - чертеж, показывающий механическую модель электродвигателя и являющийся именно подфигурой II составной диаграммы угла вылета ротора, графически отображенной для количественного определения характеристик рабочего состояния синхронного электродвигателя с неявно выраженными полюсами посредством использования составного измерителя угла вылета ротора, выполненного согласно реализации настоящего изобретения.

Фиг. 17 - схематический чертеж, показывающий механическую модель электродвигателя и являющийся именно подфигурой III составной диаграммы угла вылета ротора, графически отображенной для количественного определения характеристик рабочего состояния синхронного электродвигателя с неявно выраженными полюсами посредством использования составного измерителя угла вылета ротора, выполненного согласно реализации настоящего изобретения.

Фиг. 18 - чертеж, показывающий составную диаграмму синхронного угла вылета ротора и являющийся именно подфигурой IV составной диаграммы угла вылета ротора, графически отображенной для количественного определения характеристик рабочего состояния синхронного электродвигателя с неявно выраженными полюсами посредством использования составного измерителя угла вылета ротора, выполненного согласно реализации настоящего изобретения.

Фиг. 19 - чертеж, показывающий координатную модель диаграммы синхронного угла вылета ротора синхронного электродвигателя с явно выраженными полюсами, которая построена для количественного определения характеристик рабочего состояния синхронного электродвигателя с неявно выраженными полюсами посредством использования составного измерителя угла вылета ротора, выполненного согласно реализации настоящего изобретения.

Фиг. 20 - чертеж составной диаграммы конечных магнитных утечек, графически представленный для количественного определения характеристик рабочего состояния синхронного электродвигателя с явно выраженными полюсами посредством использования составного измерителя угла вылета ротора, выполненного согласно реализации настоящего изобретения.

На фиг. 21 показан чертеж составной координатной модели конечных магнитных утечек, графически представленный для количественного определения характеристик рабочего состояния синхронного электродвигателя с явно выраженными полюсами посредством использования составного измерителя угла вылета ротора, выполненного согласно реализации настоящего изобретения.

Фиг. 22 - чертеж составной диаграммы конечных магнитных утечек, графически представленный для количественного определения характеристик рабочего состояния синхронного электродвигателя с неявно выраженными полюсами посредством использования составного измерителя угла вылета ротора, выполненного согласно реализации настоящего изобретения.

На фиг. 23 показан чертеж составной координатной модели конечных магнитных утечек, графически представленный для количественного определения характеристик рабочего состояния синхронного электродвигателя с неявно выраженными полюсами посредством использования составного измерителя угла вылета ротора, выполненного согласно реализации настоящего изобретения.

Сущность изобретения

Как показано на фиг. 1, составной измеритель угла вылета ротора, выполненный в соответствии с настоящим изобретением, состоит из участка 1 для сбора данных информации и оборудования 2 вычислительной машины. Участок 1 для сбора данных информации осуществляет собирание электрических сигналов и цифровых сигналов. Электрические сигналы принимаются электрической цепью для преобразования сигналов силы тока в сигналы напряжения и схемой преобразования аналоговых сигналов в цифровые сигналы, функцией которых является осуществление сбора различных электрических сигналов, касающихся синхронного электродвигателя, преобразование электрических сигналов в цифровые сигналы и передача цифровых сигналов в вычислительную машину 2. При собирании цифровых сигналов от взаимно связанных блоков оборудования они передаются в вычислительную машину 2. Главная вычислительная машина 2 хранит программу визуального представления и программу для выполнения вычислений. В соответствии с программой для осуществления вычислений главная вычислительная машина 2 выполняет расчет взаимно связанных параметров синхронного электродвигателя для того, чтобы получать координаты взаимно связанных точек и взаимно связанных данных информации изображения, а также вводит результаты этого расчета в программу для визуального представления. Вычислительная машина обрабатывает координаты базовых точек и результаты вычислений с помощью выполнения программы для осуществления визуального представления, графически отображает на дисплейном устройстве вычислительной машины чертеж электрической модели, чертеж механической модели и составную диаграмму динамического угла вылета ротора, которые изменяются при изменении параметров электродвигателя, представляет рабочее состояние синхронного электродвигателя, а также составную диаграмму

- 4 011993 конечных магнитных утечек синхронного электродвигателя и реализует подачу сигналов тревоги.

Как показано на фиг. 2, составной измеритель угла вылета ротора, выполненный в соответствии с осуществлением настоящего изобретения, соединен с измерительными устройствами электроэнергетической системы посредством электрической проводки и получает электрические сигналы, выпускаемые из синхронного электродвигателя и измерительных устройств электроэнергетической системы (например, от измерительных преобразователей), как показано в табл. I. Когда электроэнергетическая система может обеспечивать наличием используемых цифровых сигналов, в наличии будет иметься возможность устранения соответствующей цепи для осуществления сбора электрических сигналов, и соответствующие параметры могут получаться посредством сбора цифровых сигналов.

Таблица I. Электрические сигналы, полученные преобразователями электрических сигналов и выпущенные из этих преобразователей

Измерительный преобразователь	Полученный сигнал	Выпущенные сигналы
Источник сигнала	Электрический сигнал
Преобразователь для напряжения постоянного тока	Выход Τνΐ синхронного двигателя	Напряжение илв. Уес. Оса на линии трехфазного тока на конце двигателя	Напряжение Щв С/са на линии трехфазного тока на конце двигателя
Система Т\/2	Напряжение иКАе, иХвс. Ухса на линии трехфазного тока в системе	Напряжение υ^β. ^хса на линии трехфазного тока в системе
Задающий генератор синхронного двигателя	Напряжение магнитного возбуждения, напряжение	Напряжение магнитного возбуждения, напряжение рабочего
	рабочего возбуждения и напряжение резервного возбуждения	возбуждения и резервное напряжение возбуждения
Сигнал положения переключателя, низкий потенциал выключения, высокий потенциал включения	Сигнал состояния переключателя выхода синхронного двигателя и системы магнитного возбуждения Угв, Усн.	Сигнал состояния переключателя выхода синхронного двигателя и системы магнитного возбуждения αΖ6 и2В.
Блок регулирования задающего генератор	Сигнал иг υζ , υη Регулирования магнитного возбуждения	Сигнал а,. и2. и„ Регулирования магнитного возбуждения
Преобразователь для постоянного тока	Задающий генератор синхронного двигателя	Сила тока магнитного возбуждения, сила тока рабочего возбуждения и сила тока резервного возбуждения /£, /6 /ву	Сила тока магнитного возбуждения, сила тока рабочего возбуждения и сила тока резервного возбуждения ΐΰ, >ег
Преобразователь для переменного тока	Выход Т\/1 синхронного двигателя	Напряжение ϋ№ Уве. (Ла на линии трехфазного тока на конце двигателя	Напряжение ил, на линии трехфазного тока на конце двигателя
	Система Т\/2	Напряжение ихлв	Напряжение Ц,ав. <ЛМ1

- 5 011993

		Ухвс. Ухса на линии трехфазного тока в системе	(Л,., на линии трехфазного тока в системе
Преобразователь для силы переменного тока	Выход ТА синхронного двигателя	Сила тока /д /в, 1с на линии трехфазного тока на конце двигателя	Эффективная величина силы тока /, 1ь. 1с на линии трехфазного тока на конце двигателя
Преобразователь для мощности	Выход Т71 синхронного двигателя	Напряжение иАВ, на линии на конце двигателя	Частота ί при напряжении на конце двигателя
	Система Τ72	Напряжение и^ на линии системы	Частота ί при напряжении в системе
Преобразователь для напряжения негативной последовательности	Выход В/1 синхронного двигателя	Напряжение 1Ла иве. исл на линии трехфазного тока на конце двигателя	Напряжение иР при негативной последовательности синхронного двигателя

Эксплуатация участка сбора данных информации с помощью электрических сигналов в составном измерителе угла вылета ротора, главным образом, содержит следующие три рабочие операции.

1. Получение сигналов от электродвигателя с помощью различных измерительных преобразователей электрических сигналов и преобразование сигналов в аналоговые сигналы силы тока, изменяющейся в диапазоне от нуля до ±20 мА.

2. Преобразование сигналов силы электрического тока, подаваемых от измерительных преобразователей электрических параметров в сигналы напряжения тока, изменяющиеся в диапазоне от нуля до +/- 5 В с помощью электрической цепи для преобразования сигналов силы тока в сигналы напряжения.

3. Введение сигналов напряжения тока, изменяющихся в диапазоне от нуля до ± 5 В, в интерфейсную плату для собирания данных информации, аналого-цифровое преобразование сигналов в цифровые данные информации и хранение их в запоминающем устройстве вычислительной машины. Чертежом, изображенным на фиг. 3, иллюстрируется принцип работы электрической цепи для преобразования сигналов силы тока в сигналы напряжения. Когда сигналы силы электрического тока, поступившие от измерительного преобразователя, проходят через сопротивления К₁ и К₂, сигналы напряжения электрического тока, изменяющиеся в диапазоне от 0 до ± 5 В, через сопротивление К₂ передаются на устройство для аналого-цифровых преобразований.

4. Представление чертежом, изображенным на фиг. 4, иллюстрацию принципа работы устройства для аналого-цифровых преобразований в системе для собирания данных информации.

Основные технические требования при этом являются следующими.

a. Одновременное получение мгновенных величин конечного напряжения электродвигателя и напряжения системы и хранение их в запоминающем устройстве вычислительной машины для выполнения вычисления; то есть, устройство для аналого-цифровых преобразований системы для собирания данных информации должно одновременно вводить в вычислительную машину мгновенные величины линейных напряжений и_АВ, и_Вс, Иса трехфазного тока на конечном участке электродвигателя и величины линейных напряжений и_ХАВ, и_ХВС, и_ХСА трехфазного тока системы, и вычислительная машина выполняет расчеты в каждой группе мгновенных значений напряжений.

b. Устройство для аналого-цифровых преобразований может собирать достаточные сигналы, а избыточные отсчеты могут использоваться в качестве резерва для инкрементов временного осуществления выборки.

Составной измеритель угла вылета ротора преобразует в цифровую форму вводимые электрические сигналы с помощью аналого-цифровой микросхемы и вводит сигналы, преобразованные в цифровую форму, в главную вычислительную машину посредством использования модели СОМ или построчно печатающего устройства. Главная вычислительная машина осуществляет процесс обработки вычислительной программы и процесс обработки программы визуального представления по вводимым сигналам, а также визуально отображает диаграмму, иллюстрирующую рабочее состояние синхронного электродвигателя.

Когда требующееся вычисление может быть осуществлено с помощью другого оборудования, цепь для собирания электрических параметров и компьютерный процесс могут исключаться.

I. Способ количественного определения характеристик рабочего состояния синхронного электродвигателя, осуществляемый посредством использования составного измерителя вылета ротора в соответствии с воплощением настоящего изобретения, содержит рабочие операции.

- 6 011993

1. Получения сигналов силы тока и напряжения статора, сигналов напряжения и силы тока при магнитном возбуждении, регулировочного сигнала магнитного возбуждения, сигналов силы тока и напряжения системы синхронного электродвигателя, а также сигналов, отражающих собой положение выходного переключателя синхронного двигателя и переключателя электрической цепи его магнитного возбуждения.

2. Приема взаимно связанных цифровых сигналов и электрических сигналов участком для собирания данных информации, превращения в цифровую форму электрических сигналов и введения полученных цифровых сигналов в главную вычислительную машину.

3. Введения взаимно связанных параметров или команд в главную вычислительную машину посредством использования клавиатуры и «мыши».

4. Выполнения вычисления с помощью взаимно связанных параметров электродвигателя и выполнения процесса работы по вычислительной программе с использованием взаимно связанных данных информации путем применения главной вычислительной машины; введения после осуществления процесса работы по вычислительной программе полученных данных информации в программу для визуального представления с целью определения мгновенных координат базовых точек.

5. Использования координат базовых точек для графического представления различных электрических и механических модельных чертежей синхронного двигателя посредством выполнения процесса работы по программе для визуального представления с использованием главной вычислительной машины и графического отображения на дисплейном устройстве составной диаграммы динамического угла вылета ротора синхронного электродвигателя и составной диаграммы конечных магнитных утечек синхронного электродвигателя, которые изменяются в зависимости от изменения параметров электродвигателя.

В рамках различных форм ротора электродвигателя синхронные электродвигатели могут классифицироваться по двум классам синхронных электродвигателей с явно и неявно выраженными полюсами. Соответственно этому составные измерители угла вылета ротора синхронных электродвигателей могут классифицироваться по их двум классам синхронного электродвигателя с явно выраженными полюсами и синхронного электродвигателя с неявно выраженными полюсами.

Теперь более подробно будут описываться способы измерения, осуществляемого для двигателей различных типов посредством использования составных измерителей угла вылета ротора со ссылкой на различные типы синхронных электродвигателей.

I. Способ количественного определения характеристик рабочего состояния синхронного двигателя с явно выраженными полюсами, осуществляемый с помощью составного измерителя угла вылета ротора, содержит рабочие операции:

1. Получения сигналов силы тока и напряжения статора, сигналов напряжения и силы тока при магнитном возбуждении, регулировочного сигнала магнитного возбуждения, сигналов силы тока и напряжения системы синхронного электродвигателя и сигнала напряжения тока синхронного электродвигателя, а также сигналов состояния выходного переключателя синхронного электродвигателя и его переключателя электрической цепи магнитного возбуждения посредством использования внешней электрической проводки составного измерителя угла вылета ротора;

2. Преобразования взаимно связанных электрических сигналов в цифровые сигналы посредством применения микросхемы для аналого-цифрового преобразования на участке для собирания данных информации в составном измерителе угла вылета ротора, введения цифровых сигналов, преобразованных в микросхеме, и полученных цифровых сигналов в главную вычислительную машину путем использования модели СОМ или построчно печатающего устройства, и выполнения процесса работы по программе с введенными сигналами в вычислительной машине;

3. Введения взаимно связанных параметров или команд в главную вычислительную машину посредством использования клавиатуры и «мыши»;

4. Выполнения процесса работы по программе с вышеупомянутыми данными информации в главной вычислительной машине.

Процесс обработки программ содержит две части для программы визуального представления и программы для вычислений, основные пункты которых перечислены ниже.

1) Основные пункты программы визуального представления.

(1) Установление координат изображений.

Составной измеритель угла вылета ротора синхронного электродвигателя с явно выраженными полюсами может графически отображать шесть типов диаграмм, которые соответственно являются следующими: составная диаграмма угла вылета ротора синхронного электродвигателя с явно выраженными полюсами, показанная на чертеже, изображенном на фиг. 5; электрическая векторная диаграмма угла вылета ротора, изображенная, как показано на чертеже фиг. 6, именно подфигурой I составной диаграммы угла вылета ротора синхронного двигателя с явно выраженными полюсами; механическая модель электродвигателя, изображенная, как показано на фиг. 7, именно подфигурой II составной диаграммы угла вылета ротора синхронного электродвигателя с явно выраженными полюсами; механическая модель электродвигателя, изображенная, как показано на фиг. 8, именно подфигурой III составной диаграммы

- 7 011993 угла вылета ротора синхронного электродвигателя с явно выраженными полюсами; составная диаграмма синхронного угла вылета ротора, изображенная, как показано на фиг. 9, именно подфигурой IV составной диаграммы угла вылета ротора синхронного электродвигателя с явно выраженными полюсами, а также составная диаграмма конечных магнитных утечек синхронного электродвигателя с явно выраженными полюсами. В соответствии с чертежами, изображенными на фиг. 5, 6, 7, 8 и 9, координатная модель, как это показано на чертеже фиг. 10, устанавливается посредством использования требующихся данных информации. В соответствии с чертежом, изображенным на фиг. 20, координатная модель, как это показано на чертеже фиг. 21, устанавливается посредством использования требующихся данных информации.

Буквенные обозначения координатных точек на чертеже, показанном на фиг. 5, помечены нулем в нижнем правом углу, буквенные обозначения координатных точек на чертеже, показанном на фиг. 6, помечены единицей в нижнем правом углу, буквенные обозначения координатных точек на чертеже, показанном на фиг. 7, помечены цифрой 2 или 3 в нижнем правом углу, буквенные обозначения координатных точек на чертеже, показанном на фиг. 8, помечены цифрой 4 в нижнем правом углу, буквенные обозначения координатных точек на чертеже, показанном на фиг. 9, помечены цифрой 5 в нижнем правом углу, а буквенные обозначения координатных точек на чертеже, показанном на фиг. 20, помечены цифрой 20 в нижнем правом углу. Координаты точек представлены посредством требующихся данных информации и эти координаты являются следующими для фиг. 5-9 и 20:

Фиг. 5: (а>	Во (с, б)	Со (е, 0) 0а (0, 0)	Ео (/, §)
Рс (/, 0 )	Со (с, 0 )
Фиг. 6: А) (а, Ь )	С, Се, 0) ϋι	СО, 0) Е, (/, 8)
Фиг. 7: ^г( у , 7 )	Вз (1,1)	Сг (^,0) 0» (0,0)	Ε,(ϊ·,Χ)
	а)	-Ф) Сз (-Χ.Ό)	Е:,(- ^,-1)
Фиг. 8: (а> Ь )	В., (с, б)	С4 (е,0) й (0,0)	Еч (Ле)
Фиг. 9: Аа (Ь, ί )	С5 (5,0)	(0,0)
Фиг. 20: Т* (0/	X» (Хи	ΥΟ Υ20 (Х2, Υί)	Ζ20 (Хз, УЭ

где электрическая векторная диаграмма угла вылета ротора синхронного электродвигателя с явно выраженными полюсами, показанная на чертеже фиг. 6, получена с помощью теории электрических машин; векторная вершина потенциала магнитного возбуждения синхронного двигателя, как показано на чертеже, изображенном на фиг. 6, имеет те же самые плоскостные координаты, которыми обладают точки А_о (а, Ь), А! (а, Ь) и А₄ (а, Ь); векторная вершина конечного потенциала Ч как показано фиг. 6, имеет те же самые плоскостные координаты, которыми обладают точки С₀ (е, 0), С₁ (е, 0) и С₄ (с, 0); векторная вершина О угла вылета ротора синхронного двигателя, как показано на фиг. 6, имеет те же самые плоскостные координаты, которыми обладают точки Ό₀ (0, 0), Ό₁ (0, 0), Ό₂ (0, 0) и Ό₄ (0, 0); величина координатной точки ^{2 2} равна половине плоскостной координатной величины векторной вершины вершина потенциала магнитного возбуждения синхронного двигателя, как показано на фиг. 6; величина „ С₂(|,0) „ „ „ координатной точки ² равна половине плоскостной координатной величины векторной вершины конечного потенциала синхронного двигателя, как показано на фиг. 6; расстояние между токами А₅ и Ό₅ представляет собой синхронизированное конечное напряжение синхронного электродвигателя, расстояние между точками С₅ и Ό₅ представляет собой представляет собой напряжение синхронизированной системы, а угол δ, как показано на фиг. 9, является разностью фазовых углов между напряжением синхронного электродвигателя и напряжением системы при синхронизации по времени.

(2) Основные пункты визуального отображения.

a) Координатные точки на каждой фигуре чертеже только интегрированы с настоящей фигурой и только визуально отражены на настоящей фигуре чертежа, изображение плавно передвигается, и когда сила тока статора синхронного двигателя не равна нулю, изображение, показанное на фиг. 5, заменяет собой изображение, показанное на фиг. 9.

b) При наличии осевого центра жесткого тела ротора синхронного электродвигателя визуально отображаются круги при принятии точек Ό₀, Ό₂, Ό₄ и Ό₅ в качестве центра круга и при принятии 1/20 длины сегмента С₀О₀ в качестве радиуса, что получается в том случае, когда синхронный электродвигатель развивает эксплуатационную мощность ( круги находятся в белой области).

c) При наличии жесткого корпуса ротора синхронного электродвигателя визуально отображаются круги при принятии точек Ό₀, Ό₂, Ό₄ и Ό₅ в качестве центра круга и при принятии 1/4 длины сегмента

- 8 011993

СоОо в качестве радиуса, что получается в том случае, когда синхронный электродвигатель развивает эксплуатационную мощность. Точки пересечения кругов жесткого корпуса ротора с кругами осевого центра жесткого корпуса ротора еще находятся в белой области, а остальные участки являются темносиними.

ά) При наличии рычага синхронного электродвигателя рычаг находится в темно-синей области (при одном и том же цвете с жестким корпусом ротора), и линия ширины рычага по величине является равной диаметру круга осевого центра; когда рычаг ротора является Т-образным по своей форме, длина верхней балки Т-образного рычага на фиг. 5, 8 и 9, по своей величине в два раза больше, чем длина сегмента Ό₀ί.'₀. полученного в том случае, когда синхронный электродвигатель развивает эксплуатационную мощность, при этом верхняя балка имеет центральное расположение; участок пересечения рычага с осевым центром ротора еще находится в белой области. Длина верхней балки Т-образного рычага, показанного на фиг. 7, в два раза больше по своей величине, чем длина линии отрезка Э₂С₂, полученного в том случае, когда синхронный электродвигатель развивает эксплуатационную мощность, при этом верхняя балка имеет центральное расположение, а участок пересечения рычага с осевым центром ротора еще находится в белой области. Половина длины верхней балки не должна быть короче, чем длина линии отрезка С₀Е₀, С₂Е₂ или С₄Е₄ на соответствующей фигуре чертежей.

Точки Ό₀ и А₀, точки А₃ и А₂, точки Ό₄ и А₄, и точки Ό₅ и А₅ соединяются соответственно рычагами.

е) При наличии жесткого корпуса ротора визуально отображается круг при принятии точки Ό₂ в качестве центра круга и при принятии 1/3 длины сегмента Ο₀Ό₀ в качестве радиуса, что получается в том случае, когда синхронный электродвигатель развивает эксплуатационную мощность. В светло-серой области находится часть участка пересечения этого круга с кругом жесткого корпуса ротора, кругом осевого центра ротора и рычагом ротора.

Точки С₀ и Ό₀ , точки С₄ и Ό₄ и точки С₅ и Ό₅ соответственно соединяются тонкой реальной линией, и у обоих концов сегментов имеются продолжения такой длины, как половина длины линии отрезка Ο₀Ό₀ в качестве радиуса, что получается в том случае, когда синхронный электродвигатель развивает эксплуатационную мощность; участки пересечения круга жесткого корпуса ротора и круга осевого центра ротора представлены прерывистыми линиями, участок под тонкой реальной линией затенен при утонченном коротком наклоне, тогда как круг жесткого корпуса ротора и круг осевого центра ротора не являются затенёнными.

ί) В случае наличия рычага статора этот рычаг соединяется между точками С₂ и С₃ при одной и той же ширине рычага ротора и при одном и том же цвете окраски, какую имеет круг жёсткого корпуса статора, и его участок пересечения с кругом жёсткого корпуса статора и с кругом осевого центра статора все же еще находится при цвете окраски круга жёсткого корпуса статора и круга осевого центра статора.

Точки С₀ и Ό₀, точки С₄ и Ό₄ и точки С₅ и Ό₅ соединяются черными жирными линиями, представляющими рычаги, ширина жирной линии является радиусом круга осевого центра, а его участок пересечения с кругом осевого центра ротора и с кругом жесткого корпуса ротора представляется тонкой прерывистой линией.

д) При наличии пружины она изображается черной при реалистичном визуальном представлении; она визуализируется таким образом, чтобы расширяться и сокращаться в соответствии с удлинением или укорочением пружины. Очевидно, что должно быть соединение между пружиной и рычагом.

Точки В0 и С0, точки Е0 и С0, точки В2 и С2, Е2 и С2, точки В3 и С3, точки Е3 и С3, точки В4 и С4, а также точки Е4 и С4 соответственно соединятся с пружинами.

11) При наличии соединения между пружиной и рычагом оно представляется белым кругом, диаметр круга незначительно короче диаметра рычага, круг расположен у осевых центров рычага и пружины, и его соединение с пружиной очевидно визуализируется. Расстояния от центра круга до вершины рычага, представляющее собой соединение с обоими сторонами рычага, равны расстояниям от центра до конечных участков рычага.

ί) При наличии линий отрезков точки Е₀ и Е₀, точки В₀ и С₀, и точки С₀ и С₀, соответственно соединяются тонкими черными линиями.

_)) При векторах точки Ό₁ и А₁ соединяются отрезком прямой со стрелкой, направленной к точке А₁, точки Е₁ и А₁ соединяются отрезком прямой со стрелкой, направленной к точке А₁, точки С₁ и Е₁ соединяются отрезком прямой со стрелкой, направленной к точке Е_ь точки Όι и С1 соединяются отрезком прямой со стрелкой, направленной к точке С₁. Отрезок прямой точки Е₁А₁ находится под отрезком прямой линии Э1А1. Точки Т₂₀ и Х₂₀ соединяются черной жирной линией сегмента со стрелкой, направленной к точке Υ₂₀, точки Т₂₀ и Ζ₂₀ полноцветным жирным отрезком прямой линии с о стрелкой, направленной к точке Ζ₂₀; точки Х₂₀ и Ζ₂₀ и точки Υ₂₀ и Ζ₂₀ соединяются соответственно черными тонкими пунктирными сегментами.

к) Обозначения координатных точек являются следующими:

точка А₀ предназначена для Е₀, точка В₀ предназначена для Ε_ά , точка С₀ предназначена для И, точка Ό₀ предназначена для О, точка Е₀ предназначена для Е_ч, точка Е₀ предназначена для М и точ р » “ Ё ” ка 6₀ предназначена для Ν; точка А₁ предназначена верху для -³ . в внизу - для * · точка С₁ пред- 9 011993

А2 предточка Ό₂ точка В₄ « ϋ ” “ Е ’* назначена для точка Ό₁ предназначена для О и точка Е₁ предназначена для о точка “ ЗЬ. ” “ 5Й> ’’ ΣΣΦ ” назначена для ’ точка В₂ предназначена для, << точка С₂ предназначена для предназначена для О, точка Е₂ предназначена для ’ ί точка А₄ предназначена для .

и τη» ^η ΣΣΦ ” предназначена для, точка С₄ предназначена для точка Э₄ предназначена для О, точка Е₄ зь · предназначена для · точка А₅ предназначена для Е₀, точка С₅ предназначена для И и точка Э₅ предназначена для О; а точки Χ₂ο,Υ₂ο и Ζ₂₀ соответственно предназначены для ЭД»' .

Обозначения передвигаются при передвижении позиций координатных точек, а относительные положения обозначений и соответствующие координатные точки остаются неизменными.

1) При обозначениях угла вылета ротора прерывистая линия, представляющая собой угол вылета ротора, проходит через центр ротора, накладываясь на осевой центр рычага и имея длину не более 1/3 длины отрезка прямой С₀ Ό₀, полученного в том случае когда синхронный двигатель развивает эксплуатационную мощность. Это обозначается диапазоном 5 угла вылета ротора, рычаги на обеих сторонах от угла вылета ротора соединены дугой, вершина дуги изменяется при изменении позиций рычагов, радиус дуги по своей величине является большим, чем радиус круга жёсткого корпуса ротора, и центр дуги накладывается на осевой центр статора.

т) Сигнал регулирования магнитного возбуждения обозначается двумя способами:

(a) в соответствии с алгоритмом резкого обрывания в зависимости от процентной длины, при которой величина ДЕ₀ текущим потенциалом магнитного возбуждения, когда величина ΔΕ₀ превышает заданное его её значение, это вскрывает обрывистое изменение потенциала магнитного возбуждения; когда величина ΔΕ является положительной по своему знаку, регулировочные сигналы располагаются от верха рычага магнитного возбуждения до осевого центра ротора; когда величина ΔΕ является отрицательной по своему знаку, регулировочные сигналы располагаются от осевого центра ротора вдоль обратного направления потенциала магнитного возбуждения. На экране дисплейного устройства, показанном на чертеж, изображённом на фиг. 5, обозначены регулировочные сигналы и их цвета окраски;

(b) в соответствии с алгоритмом регулирований и результатами вычислений на вычислительной машине регулирования с помощью величин Е₀₁, Е₀₂, ...,Е_0п представляются посредством применения различных цветов окраски в зависимости от процентной величины длины, на которой они размещаются; сигналы «приращение-регулирование» последовательно и близко размещаются от верхней части рычага магнитного возбуждения к осевому центру ротора, а сигналы «уменьшение-регулирование» линейно и близко размещаются от осевого центра ротора вдоль обратного направления потенциала магнитного возбуждения в последовательности, как это показано на фиг. 5. На фиг. 5 обозначены сигналы регулирований и их цвета окраски.

п) При обозначении кривой Ρ0. как показано на фиг. 10, определяется кривая между точками М и Ν0 в соответствии с конечным пределом тепловыделения синхронного электродвигателя и максимальным рабочим углом вылета ротора синхронного электродвигателя, которые допускаются в системе, при этом определяют кривую Ν₀Ο₀ в соответствии с максимальной величиной активной мощности, которая является допустимой для синхронного электродвигателя, определяют кривую Р₀р₀ согласно наибольшей величине магнитного потока, максимальной величине силы тока в роторе и наибольшей величине напряжения тока ротора, допустимым для синхронного двигателя. Как точка М₀, так и точка О₀ находятся на линии Э₀С₀, а точки С₀ и Р₀ соединяются точкой линией. Кривая Μ₀Ν₀Ο₀Ρ₀ρ₀ (за исключением линейного отрезка М₀р₀) изображена графически с помощью жирной действительно существующей линии, цвет которой по окраске определяется в соответствии с требованием, предъявляемым пользователем.

о) Для обозначения круга сигнала тревоги о наличии составных магнитных утечек изображается графически круг с его центром в точке Т₂₀, при этом в качестве радиуса используется максимальный поток магнитных утечек синхронного электродвигателя, который допустим для него; этот круг является кругом сигнала тревоги, который представляется полноцветной жирной кривой.

р) При наличии требований синхронности графических изображений изображаются круги прерывистыми линиями с центром в точке Ό₅, а в качестве радиуса применяются соответственно линии отрезков

Ό₅Α₅ и Э₅С₅. Когда производная так велика по своему значению, что положение рычага Ό₅Α₅ не может быть различимым, участок сканирования жесткого корпуса ротора электродвигателя имеет туманообразное светло-синее покрытие; когда производная ¹¹¹ так рычага Ό₅Α₅ может быть различимым, участок сканирования занным на чертеже, изображенном на фиг. 9.

с.|) Как показано на фиг. 7, механическая модель может мала по своему значению, что положение может быть представлен графиком, покаиметь поворачиваться динамически в направлении против вращения часовой стрелки, при этом соотношение между скоростью поворота модели и скоростью поворота реального объекта обозначается на экране, и может быть выбрано соотношение

- 10 011993 скоростей поворота.

г) При наличии сигнального дисплейного устройства для подачи графических сигналов тревоги, когда сигнал тревоги задается электрическими параметрами или магнитным потоком, отметки превращаются в красные проблески, оповещаются через гудки громкоговорителя вычислительной машины, и соответствующие лини отрезков на составном графике угла вылета ротора и на его подфигурах превращаются в красные проблески, когда сигнал тревоги устраняется, отметки его или линии отрезков становятся красными по своему цвету, но не имеют проблесков. Когда сигналы тревоги подаются посредством различных параметров, соответствующие линии отрезков сигналов тревоги, показанные на фиг. 10, могут быть определены по табл. 2, и графические изображения, соответствующие составному графику угла вылета ротора и его подфигурам, подают сигналы тревоги с красными проблесками, а когда сигналы тревоги устраняются, графические изображения сигналов тревоги остаются красными по своей цветовой окраске, но не имеют проблеска. Когда параметр задается щелчком кнопки мыши, соответствующая линия отрезка, показанная на фиг. 10, получается красную цветовую окраску (при ссылке на табл. 2), и графические изображения, соответствующие составному графику угла вылета ротора и его подфигурам, остаются красными по своей цветовой окраске. Когда сигнал тревоги подается о наличии магнитной утечки, цветовая окраска отрезка Τ₂₀Ζ₂₀ превращается в красную так же, как и цветовая окраска графиче

ского обозначения

Таблица 2. Таблица сигналов тревоги составного графика угла вылета ротора синхронного двигателя с явно выраженными полюсами

Параметр сигнала тревоги	Составной график угла вылета ротора	Подфигура 1 составного графика угла вылета ротора	Подфигура 11 составного графика угла вылета ротора	Подфигура III составного графика угла вылета ротора	Подфигура IV составного графика угла вылета ротора
Конечное напряжение у Λ υία	ОсСо				0^5 (при наличии Тобразного
синхронного двигателя					рычага
Составной магнитный поток статора синхронного двигателя	ОоСо		СгС3	□<с.	ϋ5Α5 (при наличии Тобразного рычага
Напряжение и сила тока “л'ь при магнитном возбуждении синхронного двигателя	ϋ0Α0 (при наличии Тобразного рычага	ϋ,Α,			□ьА5 (при наличии Тобразного рычага
Магнитный поток ротора синхронного двигателя	ΟοΑ0 (при наличии Тобразного рычага		А2А3 (при наличии 1образного рычага	04А4 (при наличии Тобразного рычага	ϋΑ (при наличии Тобразного рычага
Напряжение ил, в системе					о5с5
Сила 444 тока статора синхронного двигателя	ЕоСд И СоВо
Активная мощность Р синхронного двигателя	ЕоРо и ВоСо
Реактивная мощность О синхронного	ЕоСо и СоСо
двигателя 1					!

8) при графическом изображении цифровых отметок представляется первичный чертёж электродвигателя, как показано на фиг. 11, обозначаются изображаемые буквы, графически представляются соот

- 11 011993 ветствующие данные информации графически показанных букв после букв, при этом могут переключаться реальная величина и величина в относительных единицах; когда подается сигнал тревоги, обозначения и числа начинают мигать с красными проблесками и включаются гудки громкоговорителя вычислительной машины, а когда сигнал тревоги устраняется, графические обозначения и числа остаются красными по своей цветовой окраске, но не имеют проблеска. Условия графического представления обозначений и чисел являются следующими:

(a) после последовательного электрического включения в сеть синхронного двигателя, а именно: когда включен прерыватель передачи данных информации ОБ, сигнал Цл, состояния прерывателя канала передачи данных информации ОБ находится на верхнем уровне, прерыватель канала передачи данных информации ОБ становится синим по своей окраске, цифровое графическое представление не показывает на дисплейном устройстве буквы-обозначения и числа напряжения (и_хаЬ, и_хЬс и и_хса) и частоту (Б_х) на стороне системы при дисплейном графическом представлении других обозначений и чисел;

(b) во время не параллельного или параллельного электрического включения синхронного электродвигателя в электрическую сеть, а именно, в том случае, когда отключен прерыватель канала передачи данных информации ОБ, сигнал и_въ состояния прерывателя канала передачи данных информации ОБ находится на нижнем уровне, обозначение прерывателя канала передачи данных информации ОБ становится белым по своей окраске белым, и все обозначения и числа показываются на дисплейном устройст ве;

(с) когда включается переключатель рабочего возбуждения или переключатель резервного возбуждения у синхронного электродвигателя, его сигнал Иго или υ_ΖΒ состояния находится на верхнем уровне, и соответствующий переключатель становится имеющим синий цвет своей окраски; когда выключается переключатель магнитного возбуждения, его сигнал Иго или υ_ΖΒ состояния находится на нижнем уровне, и обозначение соответствующего переключателя становится имеющим белый цвет своей окраски;

(б) когда выключается прерыватель передачи данных информации ОБ, цифровая дисплейная величина роторного магнитного потока синхронного электродвигателя становится равной величине полного статорного магнитного потока

Когда включается прерыватель ОБ передачи данных информации, вычисленная величина графически представляется как величина роторного магнитного потока

В соответствии с вышеупомянутыми техническими требованиями, предъявляемыми к графическим представлениям, с помощью процесса выполнения программы могут быть получены шесть графиков, показанных на фиг. 5, 6, 7, 8, 9 и 20. Эти шесть графиков могут объединяться друг с другом в соответствии с требованиями, предъявляемыми пользователем, и любой один из объединенных графиков может далее объединяться с цифровым графическим изображением, показанным на фиг. 11. Регулирования мо гут осуществляться в пределах малого диапазона изменения радиуса статора и радиуса ротора, радиуса осевого центра статора и ротора, диаметра рычага и радиуса пружинного соединения синхронного электродвигателя, и они представлены на фиг. 5-9, модели, показанные на фиг. 5-9, построены как различные трехмерные механические модели; а цвет окраски моделей может регулироваться в соответствии с требованиями, предъявляемыми пользователем.

2) Основные пункты программы вычислений.

(1) Определение параметров.

Заданными параметрами являются следующие: реактивное сопротивление Х_с утечек в статоре электродвигателя (реактивное сопротивление Потье), синхронное сопротивление X,, вдоль поперечной оси, коэффициенты К_и, К| и Κ_ω преобразования напряжения, силы тока и частоты тока синхронного электродвигателя, коэффициенты К_хи и Κ_Χω преобразования напряжения и частоты тока системы, коэффициенты К_Р, Κρ, и К_т преобразования активной и реактивной мощностей, коэффициенты К_ъ, К_оъ и К_въ преобразования напряжения магнитного возбуждения, напряжения рабочего возбуждения и напряжения резервного возбуждения синхронного электродвигателя, коэффициенты К_р, К_ор и К_вр преобразования силы тока магнитного возбуждения, силы тока рабочего возбуждения и силы тока резервного возбуждения синхронного электродвигателя, коэффициент К_в напряжения отрицательной последовательности, коэффициенты К_т и К\ синхронного преобразования конечного напряжения синхронного двигателя, коэффициенты К_хт и К_хх синхронного преобразования напряжения системы, коэффициент К_т1 преобразования напряжения сигнала регулирования магнитного возбуждения и коэффициенты К_ь К₂ и К₃ утечек магнитного потока. В допускаемом ряду основных параметров насчитываются следующие. Основными па раметрами являются: конечное напряжение электродвигателя, сила тока статора, напряжение магнитного возбуждения, сила тока магнитного возбуждения, активная мощность, реактивная мощность, поток магнитной индукции статора, поток магнитной индукции ротора, угол вылета ротора, напряжение в системе и т.д. Номинальными параметрами электродвигателя, главным образом, являются: конечное напряжение электродвигателя, сила тока статора, напряжение магнитного возбуждения, сила тока магнитного возбуждения, активная мощность, реактивная мощность, поток магнитной индукции статора, поток магнитной индукции ротора, напряжение в системе и т.д.

- 12 011993 (2) Вычисление параметров по формулам:

а	б =	КРР
Ь	2>-	--£<10.
с	П,-		X = К,Ц
ά	и.*,			= «А
е		ХА	Ау = Х<*А
ί	Е =	ка	Лг = кХя/х
§		= к?и?
Ь		=	и ί/х/ =	= Кхии
ί		ц =	ио/ = К01ис	ит ~

(3) Осуществление определения величины синхронного реактивного по продольной оси направленного сопротивления X, синхронного двигателя с явно выраженными полюсами.

Существуют два способа определения величины синхронного реактивного по продольной оси направленного сопротивления Χ,ι синхронного двигателя с явно выраженными полюсами:

a) имеется непосредственное определение величины синхронного реактивного по продольной оси направленного сопротивления X, синхронного двигателя с явно выраженными полюсами в соответствии с потенциалом Ε_δ воздушного зазора, который получается во время нормальной эксплуатации синхронного электродвигателя, при этом величина Χ_, удерживается постоянной;

b) осуществляется определение величины X, через величину Ε_δ в соответствии с функциональной зависимостью между потенциалом Ε_δ воздушного зазора синхронного электродвигателя и синхронным реактивным сопротивлением X, вдоль продольной оси, причем это определение содержит рабочие опе рации:

(a) построения кривой нулевой силовой нагрузки мотор-генератора (1_а=0) и кривой коэффициента нулевой мощности (1_а= 1_Ν), как это показано на фиг. 12, а именно: кривой и = Г₀(1_г) и кривой и = Г₂(1_Г);

(b) определения функциональной зависимости между потенциалом Ε_δ воздушного зазора синхронного электродвигателя и величиной синхронного реактивного по продольной оси направленного сопротивления Χ,ι.

В соответствии с кривыми и = Г₀(1_Г) и и = Γ_Ν(1_Γ), взяв η-ное количество величин Г Г ... Г силы тока магнитного возбуждения и определяя точки В, В_ь В₂...В_П на кривой и = Γ_Ν(1_Γ), соответствующие величинам Г Г ... Г на основе кривой нулевых коэффициентов мощности строят η-ное количество конгруентных треугольников соответственно через точки В, В_ь В₂...В_П (где отрезок СЭ является вертикальным Iкоординате, и величина СО =Σ_Ν* Χ_σ), и при пересечении с кривой и = Г₀(1_Г) в точках С, С_ь С₂...С_П соединяют точки О и С1, продлевая линию отрезка ОС1 до пересечения с линией, которая проходит через точку В1 и параллельна И-координате в точке А; аналогично соединяют точки О и С₂,..., соединяют точки О и Си, продлевая отрезок ОС₂,..., продлевая отрезок ОС_П и пересекая линии, которые проходят соответственно через точки В₂...В_П и параллельно И-координате соответственно в точках точке Ά₂... Α_η.

Следовательно, насыщенные синхронные реактивные сопротивления, соответствующие потенциалам Ε_δι Ε_δ2 ... Ε_δη, соответственно вычисляются по формулам:

у — А у „ . У — ^Лп&“ ;_к ’ ~ <ι» _]м

Визуально отображают график зависимости потенциала воздушного зазора от реактивного сопротивления в соответствии с зависимостью между потенциалами Ε_δι Ε_δ2 ... Ε_δη и соответствующими синхронными насыщенными реактивными сопротивлениями Χ,ι Χ,₂ ... Ε,ι,,. Функция X, = ГЩ) может быть определена с помощью этой кривой;

(с) осуществляется вычисление потенциала Εδ

Допустим, что

тогда

Л; = = е + Д, * Χ_σ ·

Е, = [Ё,| (,) подставляется значение величины Ε_δ в функциональную зависимость X, = £(Ε_δ) для получения величины X,;

(4) Выполнение следующих вычислений:

- 13 011993

a) величина ^{е +}НХ. δ _Может определяться посредством этого уравнения при угле δ (90°>δ> - 90°);

b) Л = Ц 8ίη( 3 + φ)

С) Λ, = + ?) ф а = (е * соз δ + Л> * X _ύ) * соз δ

θ) Ь = (е * соз δ + * X _ύ ) * ат δ ¢=6+7^27,,^008 (5

д) Ъ % *3ΐπ δ

ή) / = е * соз ² δ

ί) 8· = Η*5ίη 2(5

_)) вычисления компонентов магнитного возбуждения.

Имеются два способа вычислений.

(a) Алгоритм скачкообразных изменений.

При допущении о том, что величина ΣΞ₀ является осредненным потенциалом магнитного возбуждения за некоторый определенный период времени ΔΤ вплоть до текущего момента времени, и полагая, что величина Е₀ является текущим потенциалом магнитного возбуждения, можно считать, что ΔЕ₀ = Е₀ ΣЕ₀. Могут быть установлены величина ΔΤ и текущие момент времени пробных замеров потенциала магнитного возбуждения.

(b) Алгоритм регулирований.

Допуская, что величина Συ является полной автоматической регулировкой магнитного возбуждения в комбинированном усилителе, получают, что составляющие являются следующими:

с учетом ряда вычисленных потенциалов:

к) координаты рассеяния магнитного потока вычисляются по формулам:

К1Ь;Х_г= К₂(£-а)+ К₃(-а);У_г= К₂(е-Ь) + К₃ОЬ);Х₃= X. + Х_г;У₃= У, + У_г

1) расчет относительной единицы магнитного потока осуществляется при допущении о том, что, когда частота имеет свое номинальное значение, относительная единица определенного магнитного потока синхронного электродвигателя равная относительной единице соответствующего напряжения, определяются относительные единицы потока магнитного возбуждения и полного магнитного потока статора электродвигателя согласно корреляционной зависимости частоты, напряжения и магнитного потока, графически представляются относительные единицы с помощью цифр, сравниваются вычисленные величины с заданными их значениями, и подается сигнал тревоги в том случае, если вычисленные величины по своему значению превышают заданные величины.

т) согласно требованиям вычисляются относительные единицы измерения различных параметров;

(5) Выполнение следующих вычислений для каждого комплекта напряжения синхронного электродвигателя и напряжения, вводимых в вычислительную машину во время синхронного электрического параллельного или не параллельного включения в электрическую цепь, а именно, при условии , что 1_а = 1Ь = 1_с = 0:

ύ = К_т{и_лв + «^/120° +«_αΖ240®) = ί/Ζ«

а)

Ь)

{)„ = + ««с Ζ12Ο⁰ + и_лта^240°) = ί/,Ζ^

с)

ф+Д_г+-ч?„ где величины δ₁δ₂...δ_η являются соответствующими величинами значения δ_χ при первом, втором, ..., η-ном порядке, измеренного в определенный период времени; когда вводится вторая замеренная величина, первая величина δ₁ исключается, когда вводится следующая измеренная величина, исключается величина δ2; аналогично, новая измеренная величина заменяет предшествующую величину, и могут быть установлены период времени и величина η;

- 14 011993 _е) ^Л *008<ϊ , *5Ϊη д^ / ~~ К _1а^ (6) Сравнение различных электрических параметров с соответствующими их заданными величинами и подача сигнала тревоги в том случае, когда электрические параметры находятся за пределами их предписанных диапазонов изменения.

II. Способ измерения характеристик рабочего состояния синхронного электродвигателя с неявно выраженными полюсами посредством использования составного измерителя угла вылета ротора с неявно выраженными полюсами содержит следующие рабочие операции.

1. Получения сигналов напряжения и силы тока статора, сигналов напряжения и силы тока при магнитном возбуждении и сигнала напряжения системы синхронного электродвигателя, а также сигналов, характеризующих положение выходного переключателя синхронного электродвигателя и цепного переключателя его магнитного возбуждения посредством электрической проводки составного измерителя угла вылета ротора.

2. Преобразования взаимно связанных электрических сигналов в цифровые сигналы посредством применения микросхемы для аналого-цифрового преобразования на участке для собирания данных информации в составном измерителе угла вылета ротора, введения цифровых сигналов, преобразованных в микросхеме, и полученных цифровых сигналов в главную вычислительную машину путем использования модели СОМ или построчно печатающего устройства, и выполнения процесса работы по программе с введенными сигналами в вычислительной машине.

3. Введения взаимно связанных параметров или команд в главную вычислительную машину посредством использования клавиатуры и «мыши».

4. Выполнения процесса работы по программе с вышеупомянутыми данными информации в главной вычислительной машине.

Процесс обработки программ содержит две части для программы визуального представления и программы для вычислений, основные пункты которых перечислены ниже.

2) Основные пункты программы для визуального представления.

(1) Установление координат изображений.

Составной измеритель угла вылета ротора синхронного электродвигателя с явно выраженными полюсами может графически отображать шесть типов диаграмм, которые соответственно являются следующими: составная диаграмма угла вылета ротора синхронного электродвигателя с неявно выраженными полюсами, показанная на фиг. 14; электрическая векторная диаграмма угла вылета ротора, изображенная на фиг. 15, именно подфигурой I составной диаграммы угла вылета ротора синхронного двигателя с неявно выраженными полюсами; механическая модель электродвигателя, изображенная на фиг. 16, именно подфигурой II составной диаграммы угла вылета ротора синхронного электродвигателя с неявно выраженными полюсами; механическая модель электродвигателя, изображенная на фиг. 17, именно подфигурой III составной диаграммы угла вылета ротора синхронного электродвигателя с неявно выраженными полюсами; составная диаграмма синхронного угла вылета ротора, изображенная на фиг. 18, именно подфигурой IV составной диаграммы угла вылета ротора синхронного электродвигателя с неявно выраженными полюсами, а также составная диаграмма конечных магнитных утечек синхронного электродвигателя с неявно выраженными полюсами, показанная на фиг. 22. В соответствии с общими характеристиками, иллюстрированными на чертежах этих фигур, координатная модель, как это показано на фиг. 19, устанавливается посредством использования требующихся данных информации. В соответствии с характеристикой, иллюстрированной на фиг. 22, координатная модель, как это показано на фиг. 23, устанавливается посредством использования требующихся данных информации. Буквенные обозначения координатных точек на фиг. 14 помечены числом 10 в нижнем правом углу, буквенные обозначения координатных точек на фиг. 15 помечены числом 11 в нижнем правом углу, буквенные обозначения координатных точек на фиг. 16 помечены числами 12 или 13 в нижнем правом углу, буквенные обозначения координатных точек на фиг. 17 помечены числом 14 в нижнем правом углу, буквенные обозначения координатных точек на фиг. 18 помечены числом 15 в нижнем правом углу, а буквенные обозначения координатных точек на фиг. 22 помечены числом 22 в нижнем правом углу. Координаты точек представлены посредством требующихся данных информации, и эти координаты являются следующими согласно фиг. 14-18 и 22:

- 15 011993

Фиг. 14: Ац> (а, Ь)

Фиг. 15: А_п (а, Ь )

Фиг. 16:’ ’г^

Ла (-~ А-)

Фиг. 17:Ь )

Фиг. 18:^А15ί

Фиг. 22: Л О, 0)

О (е, 0) ϋ.ο (0, 0) С,» (а, 0 )

Си (е, 0) ΰ_Η (0,0)

С_1г (^,0) 0₁₂ (0,0)

Си (--^-,0)

Си (о, 0) Ри (о, 0) с,5 (),о) ϋ_!6 (0,0) х_га (х₍, ΥΩ υ₂₂ α, υ₂) г_2г (Хз, Уз) где векторная диаграмма угла вылета ротора синхронного электродвигателя с неявно выраженными полюсами, показанная на фиг. 15, получена с помощью теории электрических машин; векторная вершина потенциала магнитного возбуждения синхронного двигателя, как показано на фиг. 15, имеет те же самые плоскостные координаты, которыми обладают точки А₁₀ (а, Ь), А₁₁ (а, Ь) и А₁₄ (а, Ь); векторная вершина конечного потенциала как показано на фиг. 15, имеет те же самые плоскостные координаты, которыми обладают точки С₁₀ (е, 0), Си (е, 0) и С₁₄ (с, 0); векторная вершина О угла вылета ротора синхронного двигателя, как показано на фиг. 15, имеет те же самые плоскостные координаты, которыми об. ,« Ь ,

Αΐ2 ( ~~ ) ладают точки Эю (0, 0), ϋ_π (0, 0), Ώ12 (0, 0) и (0, 0); величина координатной точки 2 2 равна по. . . А ловине плоскостной координатной величины векторной вершины вершина потенциала магнитного е

С₁₂ (-.0) возбуждения синхронного двигателя, как показано на фиг. 15; величина координатной точки 2 равна половине плоскостной координатной величины векторной вершины конечного потенциала синхронного двигателя, как показано на фиг. 15; расстояние между токами А₁₅ и Όι₅ представляет собой синхронизированное конечное напряжение синхронного электродвигателя, расстояние между точками С5 и Ό₅ представляет собой напряжение синхронизированной системы, а угол δ, как показано на фиг. 18, является разностью фазовых углов между напряжением синхронного электродвигателя и напряжением системы при синхронизации по времени.

(2) Основные пункты визуального отображения.

a) Координатные точки на каждой фигуре чертежа только интегрированы с настоящей фигурой и только визуально отражены на настоящей фигуре чертежа, изображение плавно передвигается, и когда сила тока статора синхронного двигателя не равна нулю, изображение, показанное на фиг. 14, заменяет собой изображение, показанное на фиг. 18.

b) При наличии осевого центра жесткого тела ротора синхронного электродвигателя визуально отображаются круги при принятии точек ϋ₁₀, О|₂. ϋ₁₄ и Όι₅ в качестве центра круга и при принятии 1/20 длины сегмента С₁₀Э₁₀ в качестве радиуса, что получается в том случае, когда синхронный электродвигатель развивает эксплуатационную мощность ( круги находятся в белой области).

c) При наличии жесткого корпуса ротора синхронного электродвигателя визуально отображаются круги при принятии точек ϋ₁₀, Όι₂, ϋ₁₄ и Ό₅ в качестве центра круга и при принятии 1/5 длины сегмента С1₀Э1₀ в качестве радиуса, что получается в том случае, когда синхронный электродвигатель развивает эксплуатационную мощность. Точки пересечения кругов жесткого корпуса ротора с кругами осевого центра жесткого корпуса ротора еще находится в белой области, а остальные участки являются темно синими.

б) При наличии рычага синхронного электродвигателя рычаг находится в темно-синей области (при одном и том же цвете с жестким корпусом ротора), и линия ширины рычага по величине является равной диаметру круга осевого центра; участок пересечения рычага с осевым центром ротора все же ещё остается в области с белым цветом окраски.

Точки ϋ₁₀ и А₁₀ точки А₁₂ и А₁₃, точки А₁₄ и ϋ₁₄ и точки А₁₅ и Όι₅ соответственно соединяются ры чагами.

е) При наличии жесткого корпуса ротора визуально отображается круг при принятии точки Όι₂ в качестве центра круга и при принятии 1/3 длины сегмента С'₁₀О₁₀ в качестве радиуса, что получается в том случае, когда синхронный электродвигатель развивает эксплуатационную мощность. В светло-серой области находится часть участка пересечения этого круга с кругом жесткого корпуса ротора, кругом осе вого центра ротора и рычагом ротора.

Точки С₁₀ и Όι₀, точки С₁₄ и ϋ₁₄ и точки С₁₅ и Όι₅ соответственно соединяются тонкой реальной линией, и у обоих концов сегментов имеются продолжения такой длины, как половина длины сегмента С1₀Э1₀ в качестве радиуса, что получается в том случае, когда синхронный электродвигатель развивает эксплуатационную мощность; участки пересечения круга жесткого корпуса ротора и круга осевого центра ротора представлены прерывистыми линиями, участок под тонкой реальной линией затенен при утонченном коротком наклоне, тогда как круг жесткого корпуса ротора и круг осевого центра ротора не являются затенёнными.

- 16 011993

ί) При наличии рычага статора этот рычаг соединяется между точками С₁₂ и С₁₃ при одной и той же ширине, что и ширина рычага ротора и при одном и том же цвете окраски, какую имеет жёсткий корпуса статора, и его участок пересечения с кругом жёсткого корпуса статора и с кругом осевого центра статора все же еще находится при цвете окраски круга жёсткого корпуса статора и круга осевого центра статора.

Точки С₁₀ и Ό₁₀, точки С₁₄ и Ό₁₄ и точки С₁₅ и Ό₁₅ соединены черными жирными линиями, представляющими рычаги, ширина жирной линии является радиусом круга осевого центра, а его участок пересечения с кругом осевого центра ротора и с кругом жесткого корпуса ротора представляется тонкой пунктирной линией.

д) При наличии пружины она изображается черной при реалистичном визуальном представлении; она визуализируется таким образом, чтобы расширяться и сокращаться в соответствии с удлинением или укорочением пружины. Очевидно, что должно быть соединение между пружиной и рычагом.

Точки А₁₀ и С₁₀, точки А₁₂ и С₁₂, точки А₁₃ и С₁₃ и точки А₁₄ и С₁₄ соответственно соединяются пружинами.

11) При соединения между пружиной и рычагом оно представляется белым кругом, диаметр круга незначительно короче диаметра рычага, круг расположен у осевых центров рычага и пружины, и его соединение с пружиной очевидно визуализируется. Расстояния от центра круга до вершины рычага, представляющее собой соединение с обеими сторонами рычага, равны расстояниям от центра до конечных участков рычага.

ί) При наличии линий отрезков точки А₁₀ и С₁₀ и точки С₁₀ и С₁₀ соответственно соединяются тон кими черными линиями.

_)) При наличии векторов точки Оц и Ап соединяются отрезком прямой со стрелкой, направленной к точке Ап, точки Оц И Си соединяются отрезком прямой со стрелкой, направленной к точке Си, точки Си и А₁₁ соединяются отрезком прямой со стрелкой, направленной к точке Си. Точки Т₂₂ и Х₂₂ соединены черной жирной линией сегмента со стрелкой, направленной к точке Х₂₂, точки Т₂₂ и Υ₂₂ черным жирным отрезком прямой линии со стрелкой, направленной к точке Υ₂₂; точки Т₂₂ и Ζ₂₂ соединены полноцветным жирным отрезком прямой линии со стрелкой, направленной к точке Ζ₂₂, а точки Х₂₂ и Ζ₂₂ и точки Υ₂₂ и Ζ₂₂ соединяются соответственно черными тонкими отрезками прерывистых прямых линий.

к) Обозначения координатных точек являются следующими:

точка А₁₀ предназначена для Е₀, точка С₁₀ предназначена для и, точка ϋ₁₀ предназначена для О, точка С₁₀ предназначена для М;

/Г. “ ГТ Я точка Ап предназначена верху для точка С₁₁ предназначена для ^и . точка Эп предназначена « гдля О, а отрезок линии АпСп предназначен для ^п “зи” _{г п} точка С₁₂ предназначена для ¹ точка Э₁₂ предназначена “ЗЬ” “ точка С₁₄ предназначена для * точка Э₄₄₅ предназнаточка А₁₂ предназначена для для О;

точка А₁₄ предназначена для чена для О;

точка А₁₅ предназначена для Е₀, точка С₁₅ предназначена для и и точка Όι₅ предназначена для О.

При обозначениях на составном графике магнитных утечек точки Х₂₂, Υ₂₂ и Ζ₂₂ соответственно ХФ , ЗЬ ·. ΣΦ предназначены для ^па

Обозначения передвигаются при передвижении позиций координатных точек, и относительные положения обозначений и соответствующие координатные точки остаются неизменными.

1) При обозначениях угла вылета ротора прерывистая линия, представляющая собой угол вылета ротора, проходит через центр ротора, накладываясь на осевой центр рычага и имея длину не более 1/3 длины отрезка прямой С₁₀О₁₀, полученного в том случае, когда синхронный двигатель развивает эксплуатационную мощность. Это обозначается диапазоном δ угла вылета ротора, рычаги на обеих сторонах от угла вылета ротора соединены дугой, вершина дуги изменяется при изменении позиций рычагов, радиус дуги по своей величине является большим, чем радиус круга жёсткого корпуса ротора, и центр дуги накладывается на осевой центр статора;

т) сигнал регулирования магнитного возбуждения обозначается двумя способами.

Два способа являются следующими:

(а) в соответствии с алгоритмом скачкообразных изменений в зависимости от процентной длины, при которой величина АЕ₀ является текущим потенциалом магнитного возбуждения, когда величина ΔΕ₀ превышает заданное его значение, это вскрывает наличие скачкообразного изменения потенциала магнитного возбуждения; когда величина ΔΕ является положительной по своему знаку, регулировочные сигналы располагаются от верха рычага магнитного возбуждения до осевого центра ротора; когда величина ΔΕ является отрицательной по своему знаку, регулировочные сигналы располагаются от осевого центра ротора вдоль обратного направления потенциала магнитного возбуждения. На экране дисплейного устройства, показанном на чертеже, изображённом на фиг. 14, обозначены регулировочные сигналы и

- 17 011993 их цвета окраски;

(Ь) в соответствии с алгоритмом регулирований и результатами вычислений на вычислительной машине регулирования с помощью величин Е_м, Е₀₂, ..., Е_0п представляются посредством применения различных цветов окраски в зависимости от процентной величины длины, на которой они размещаются; сигналы приращение-регулирование последовательно и близко размещаются от верхней части рычага магнитного возбуждения к осевому центру ротора, а сигналы уменьшение-регулирование линейно и близко размещаются от осевого центра ротора вдоль обратного направления потенциала магнитного возбуждения в последовательности, как это показано на чертеже, изображенном на фиг. 14. На чертеже, показанном на фиг. 14, обозначены сигналы регулирований и их цвета окраски.

п) При обозначении кривой ΡΟ. как показано на чертеже, изображенном на фиг. 19, определяется кривая между точками М₁₀ и Ν₁₀ в соответствии с конечным пределом тепловыделения синхронного электродвигателя и максимальным допускаемым системой рабочим углом вылета ротора синхронного электродвигателя испускания теплоты, при этом определяют кривую Ν₁₀Ο₁₀ в соответствии с максимальной величиной активной мощности, которая является допустимой для синхронного электродвигателя, определяется кривая О₁₀Р₁₀ согласно наибольшей величине магнитного потока в статоре, максимальной величине силы тока в статоре и наибольшей величине напряжения тока статора, допустимым для синхронного двигателя, и определяется кривая Ρ₁₀Ρ₁₀ согласно наибольшей величине магнитного потока в роторе, максимальной величине силы тока в роторе и наибольшей величине напряжения тока ротора, допустимым для синхронного двигателя. Как точка М₁₀, так и точка О₁₀ находятся на линии Ό₁₀Ο₁₀, точки С₁₀ и р₁₀ соединяются тонкой линией. Кривая Μ₁₀Ν₁₀Ο₁₀Ρ₁₀ρ₁₀ (за исключением линейного отрезка М₁₀р₁₀) изображена графически с помощью жирной действительно существующей линии, цвет которой по окраске определяется в соответствии с требованием, предъявляемым пользователем;

о) для обозначения круга сигнала тревоги о наличии составных магнитных утечек изображается графически круг с его центром в точке Т₂₂, при этом в качестве радиуса используется максимальный поток магнитных утечек синхронного электродвигателя, который допустим для последнего; этот круг является кругом подачи сигнала тревоги, который представляется полноцветной жирной кривой;

р) при наличии требований синхронности графических изображений изображаются круги прерывистыми линиями с центром в точке Όι₅, в качестве радиуса применяются соответственно отрезки прямых

Ό₁₅Α₁₅ и Э₁₅С₁₅. Когда производная ^гЛ так велика по своему значению, что положение рычага Ό₁₅Λ₁₅ не может быть различимым, участок сканирования рычага вне жесткого корпуса ротора электродвигателя ΐίϊ.

имеет туманообразное светло-синее покрытие; когда производная так мала по своему значению, что положение рычага Ό₁₅Α₁₅ может быть различимым, участок сканирования может быть представлен графиком, показанным на фиг. 18;

с.|) как показано на фиг. 16, механическая модель может иметь поворачиваться динамически в направлении против вращения часовой стрелки, при этом соотношение между скоростью поворота модели и скоростью поворота реального объекта обозначается на экране, и может быть выбрано соотношение скоростей поворота;

г) при наличии сигнального дисплейного устройства для подачи графических сигналов тревоги, когда сигнал тревоги задается электрическими параметрами или магнитным потоком, отметки превращаются в красные проблески, сигналы оповещаются через гудки громкоговорителя вычислительной машины, и соответствующие линии отрезков на составном графике угла вылета ротора и на его подфигурах превращаются в красные проблески, когда сигнал тревоги устраняется, отметки его или линии отрезков становятся красными по своему цвету, но не имеют проблесков. Когда сигналы тревоги подаются посредством различных параметров, соответствующие отрезки сигналов тревоги, показанные на фиг. 19, могут быть определены по табл. 3, и графические изображения, соответствующие составному графику угла вылета ротора и его подфигурам, подают сигналы тревоги с красными проблесками, а когда сигналы тревоги устраняются, графические изображения сигналов тревоги остаются красными по своей цветовой окраске, но не имеют проблеска. Когда параметр задается щелчком кнопки мыши, соответствующая линия отрезка, показанная на чертеже, изображенном на фиг. 19, получает красную цветовую окраску (при ссылке на табл. 3), и графические изображения, соответствующие составному графику угла вылета ротора и его подфигурам, остаются красными по своей цветовой окраске. Когда сигнал тревоги подается с помощью магнитной утечки, цветовая окраска отрезка Τ₂₂Ζ₂₂ превращается в красную так же, как и цветовая окраска графического обозначения ^а ·

- 18 011993

Таблица 3. Таблица сигналов тревоги составного графика угла вылета ротора синхронного двигателя с неявно выраженными полюсами

Параметр сигнала тревоги	Составной график угла вылета ротора	Подфигура 1 составного графика угла вылета ротора	Подфигура II составного графика угла вылета ротора	Подфигура III составного графика угла вылета ротора	Подфигура IV составного графика угла вылета ротора
Конечное напряжение УЛ синхронного двигателя	ОюСю	О„с„			О15А15
Составной магнитный поток статора синхронного двигателя	θιοθιο		С12С13		015^.15
Напряжение и сила тока при магнитном возбуждении синхронного двигателя	Ο-ιοΑιο	β,,Α,,			Οΐ5Αΐ5
Магнитный поток ротора синхронного двигателя	ΟιοΑιο		А^Ап	□нА-.
Напряжение е системе					Ο·| 5θ 15
Сила 4 Ъ тока статора синхронного двигателя	СщАю
Активная мощность Р синхронного двигателя	АщОц]
Реактивная МОЩНОСТЬ 0 синхронного двигателя 1	СщСщ

8) при графическом изображении цифровых отметок представляется первичный график электродвигателя, как показано на фиг. 11, обозначаются изображаемые буквы, графически представляются соответствующие данные информации графически показанных букв после букв, при этом могут переключаться реальная величина и величина в относительных единицах; когда подается сигнал тревоги, обозначения и числа начинают мигать с красными проблесками и включаются гудки громкоговорителя вычислительной машины, а когда сигнал тревоги устраняется, графические обозначения и числа остаются красными по своей цветовой окраске, но не имеют проблеска. Условия графического представления обозначений и чисел являются следующими:

(a) после последовательного включения в сеть синхронного двигателя, а именно: когда включен прерыватель канала передачи данных информации ЛЬ, сигнал Ивь состояния прерывателя канала передачи данных информации ЛЬ находится на верхнем уровне, прерыватель канала передачи данных информации ЛЬ становится синим по своей окраске, цифровое графическое представление не показывает на дисплейном устройстве буквы-обозначения и числа напряжения (и_хаЬ, и_хЬс и и_хса) и частоту (£_х) на стороне системы при дисплейном графическом представлении других обозначений и чисел;

(b) время не параллельного или параллельного электрического включения синхронного электродвигателя в электрическую сеть, а именно, в том случае, когда отключен прерыватель передачи данных информации ЛЬ, сигнал и_сь состояния прерывателя канала передачи данных информации ЛЬ находится на

- 19 011993 нижнем уровне, обозначение прерывателя канала передачи данных информации ОЬ становится белым по своей окраске белым, и все обозначения и числа показываются на дисплейном устройстве;

(с) когда включается переключатель рабочего возбуждения или переключатель резервного возбуждения у синхронного электродвигателя, его сигнал υ_ζο или υ_ζΒ состояния находится на верхнем уровне, и соответствующий переключатель становится имеющим синий цвет своей окраски; когда выключается переключатель магнитного возбуждения, его сигнал υ_Ζι; или υ_ΖΒ состояния находится на нижнем уровне, и обозначение соответствующего переключателя становится имеющим белый цвет своей окраски;

(ά) когда выключается выходной прерыватель канала передачи данных информации ОЬ, цифровая дисплейная величина роторного магнитного потока синхронного электродвигателя становится равной величине полного статорного магнитного потока ·

Когда включается прерыватель канала передачи данных информации ОЬ, вычисленная величина графически представляется как величина роторного магнитного потока величина роторного магнитного

3¾ потока ° ·

В соответствии с вышеупомянутыми требованиями, предъявляемыми к графическим представлениям, с помощью процесса выполнения программы могут быть получены шесть графиков, показанных на фиг. 14, 15, 16, 17, 18 и 22. Эти шесть графиков могут объединяться друг с другом в соответствии с требованиями, предъявляемыми пользователем, и любой один из объединенных графиков может далее объединяться с цифровым графическим изображением, показанным на фиг. 11. Регулирования могут осуществляться в пределах малого диапазона изменения радиуса статора и радиуса ротора, радиуса осевого центра статора и ротора, диаметра рычага и радиуса пружинного соединения синхронного электродвигателя, и они представлены на фиг. 14 и 16-18; модели, показанные на фиг. 14 и 16-18, построены как различные трехмерные механические модели; а цвет окраски моделей может регулироваться в соответствии с требованиями, предъявляемыми пользователем.

2) Основные пункты программы вычислений.

(2) Определение параметров.

Заданными параметрами являются следующие: реактивное сопротивление Х_с утечек в статоре электродвигателя, коэффициенты К_и, Κι, и Κ_ω преобразования напряжения, силы тока и частоты тока синхронного электродвигателя, коэффициенты К_хи и ΚΧ_ω преобразования напряжения и частоты тока системы, коэффициенты К_Р, К_р, и К_т преобразования активной и реактивной мощностей, коэффициенты К_ъ, К_оъ и К_въ преобразования напряжения магнитного возбуждения, напряжения рабочего возбуждения и напряжения резервного возбуждения синхронного электродвигателя, коэффициенты К_в К_ор и К_вр преобразования силы тока магнитного возбуждения, силы тока рабочего возбуждения и силы тока резервного возбуждения синхронного электродвигателя, коэффициент К_Р напряжения отрицательной последовательности, коэффициенты К_т и К_х синхронного преобразования конечного напряжения синхронного двигателя, коэффициенты К_хт и К_х\ синхронного преобразования напряжения системы, коэффициент К-π преобразования напряжения сигнала регулирования магнитного возбуждения и коэффициенты К, и К2 утечек магнитного потока. В допускаемом ряду основных параметров насчитываются следующие. Основными параметрами являются: конечное напряжение электродвигателя, сила тока статора, напряжение магнитного возбуждения, сила тока магнитного возбуждения, активная мощность, реактивная мощность, поток магнитной индукции статора, поток магнитной индукции ротора, угол вылета ротора, напряжение в системе. Номинальные параметры электродвигателя, главным образом, являются следующими: конечное напряжение электродвигателя, силу тока статора, напряжение магнитного возбуждения, силу тока магнитного возбуждения, активную мощность, реактивную мощность, поток магнитной индукции статора, поток магнитной индукции ротора, напряжение в системе.

(2) Вычисление параметров осуществляется по формулам:

а ь = κ_ΰΰ ^с (1 θ = к £ = δ

хеЬ/ ⁼ χυ^ хаЬ

3- г/ ц ~ А ~ КI Л = κ_υυ^ ^{= 11} с, ~ ^αιΡσ = К

Кщ ~ К хи ха;

^ив/ ~ К _д1_и _в

- 20 011993 (3) Определение величины синхронного реактивного по продольной оси направленного сопротивления Х₄ синхронного двигателя с неявно выраженными полюсами.

Существуют два способа определения величины синхронного реактивного по продольной оси направленного сопротивления Х_а синхронного двигателя с неявно выраженными полюсами:

a) имеется непосредственное определение величины синхронного реактивного по продольной оси направленного сопротивления Х_а в соответствии с потенциалом Е₅ воздушного зазора, который получается во время нормальной эксплуатации синхронного электродвигателя, при этом величина Ха удерживается постоянной;

b) осуществляется определение величины Х_а в соответствии с функциональной зависимостью между потенциалом Е_й воздушного зазора синхронного электродвигателя и синхронным реактивным сопротивлением Х_а, направленным вдоль продольной оси, причем это определение содержит рабочие операции:

(a) построения кривой нулевой силовой нагрузки мотор-генератора (1_а = 0) и кривой коэффициента нулевой мощности (1_а= Ι_Ν), как это показано на фиг. 12, а именно: кривой и = Ρ₀(Ι_Γ) и кривой и = Γ_Ν([₁-);

(b) определения функциональной зависимости между потенциалом Е_й воздушного зазора синхронного электродвигателя и величиной синхронного реактивного по продольной оси направленного сопротивления Ха.

В соответствии с кривыми и = Γ₀(Ι_Γ) и и = Γ_Ν(Ι_Γ) , взяв η-ное количество величин Ι_Γ1 Ι_Γ2 ... Ι_Γη силы тока магнитного возбуждения и определяя точки В, В₁, В₂...В_П на кривой и = Γ_Ν(Ι_Γ), соответствующие величинам Ι_Γ1 Ι(2 ... Ι_Γη на основе кривой нулевых коэффициентов мощности строят η-ное количество конгруентных треугольников соответственно через точки В, В₁, В₂...В_п (где отрезок СО является вертикальным Ιкоординате, и величина отрезка СО = Ι_Ν* Х_с), при пересечении с кривой и = _Γ0(Ι_Γ) в точках С, С₁, С₂...С_п соединяют точки О и С₁, продлевая отрезок ОС₁ до пересечения с линией , которая проходит через точку В₁ и параллельна И-координате в точке А₁; аналогично соединяют точки О и С₂,..., соединяют точки О и С_п, продлевая отрезок ОС₂,.., продлевая отрезок ОС_п и пересекая линии, которые проходят соответственно через точки В₂...В_п и параллельно И-координате соответственно в точках точке А₂...А_п.

Следовательно, насыщенные синхронные реактивные сопротивления, соответствующие потенциалам Ε_δ1 Ε_δ2 ... Ε_δη, соответственно вычисляются по формулам:

~ · ^Хи = СП .

Визуально отображают график зависимости потенциала воздушного зазора от реактивного сопротивления в соответствии с зависимостью между потенциалами Ε_δ1 Ε_δ2 ... Ε_δη и соответствующими синхронными насыщенными реактивными сопротивлениями Х_а1 Х_а2 ... Х_йм. как это показано на чертеже, изображенном на фиг. 13. Функция Х_а = Γ(Ε_δ) может быть определена с помощью этой кривой;

(c) вычисления потенциала Е_δ при допущении о том, что

Тогда

(а) подставки значение величины Εδ в функциональную зависимость Ха = Γ(Εδ) для получения величины Ха;

(4) Выполнение следующих вычислений:

a)

b)

c) вычисления компонент магнитного возбуждения.

Имеются два способа вычислений.

(a) Алгоритм скачкообразных изменений.

При допущении о том, что величина ЕЕ₀ является осредненным потенциалом магнитного возбуждения за некоторый определенный период времени ΔΤ вплоть до текущего момента времени, и полагая, что величина Е₀ является текущим потенциалом магнитного возбуждения, можно считать, что ΔΕ₀ = Е₀ ЕЕ₀. Могут быть установлены величина ΔΤ и текущие момент времени пробных замеров потенциала магнитного возбуждения.

(b) Алгоритм регулирований.

Допуская, что величина Συ является полной автоматической регулировкой магнитного возбуждения в комбинированном усилителе, получается, что составляющие являются следующими:

= и’ = к_пи_г л/ = к_пи₃ х = к_аиσ и= Кц си, +и_;+......+и„)> /, = у, = ......у ₌

- 21 011993 с учетом ряда вычисленных потенциалов:

= /, у/а¹ + Ь ¹ Е ,й - /г у/а¹ + Ь¹ ...... ЕОи = /_п у/а~ + Ь^г

ά) расчет относительной единицы магнитного потока осуществляется при допущении того, что, когда частота имеет свое номинальное значение, относительная единица определенного магнитного потока синхронного электродвигателя равна относительной единице соответствующего напряжения, определяются относительные единицы потока магнитного возбуждения и полного магнитного потока статора электродвигателя согласно корреляционной зависимости частоты, напряжения и магнитного потока, сравниваются вычисленные величины с заданными их значениями, и подается сигнал тревоги в том случае, если вычисленные величины по своему значению превышают заданные величины.

е) сравниваются различные электрические параметры с соответствующими заданными их значениями, и подается сигнал тревоги в том случае, если вычисленные величины по своему значению больше, чем их заданные величины.

£) координаты утечек магнитного потока рассчитываются по формулам:

К₍Ь;Х_г=К_г(е-а); У₂=-К_гЬ; Х_:(=Х₍+Х_г; Υ,^Υ.+Υϊ (5) Выполнение следующих вычислений сигнала напряжения синхронного электродвигателя и сиг нала напряжения системы, вводимых в вычислительную машину во время синхронного электрического параллельного или не параллельного включения в электрическую цепь, а именно, при условии , что 1_а = 1ь = 1с = 0:

(a) ^ύ = (b) + «_Λ·_κ·Ζ!20'¹ + «_ΛείΖ240“) =

где величины δ₁δ₂...δ_η являются соответствующими величинами значения δ_χ при первом, втором, ..., η-ном порядке, измеренного в определенный период времени; когда вводится вторая замеренная величи на, первая величина δ1 исключается, когда вводится следующая измеренная величина, исключается величина δ₂; аналогично, новая измеренная величина заменяет предшествующую величину, и могут быть ус тановлены период времени и величина η;

(е) (ί) /= к_ни^ *5ίη $, (э) ~ ^у (6) Сравнение различных электрических параметров с соответствующими их заданными величинами и подача сигнала тревоги в том случае, когда электрические параметры находятся за пределами их предписанных диапазонов изменения.

При сравнении с одиночной электрической векторной диаграммой угла вылета ротора, изображаемой обычным измерителем угла вылета ротора для измерения характеристик рабочего состояния электродвигателя чертеж электрической модели, чертеж механической модели и составной график магнитных конечных утечек электродвигателя, изображаемые визуально с помощью составного измерителя угла вылета ротора в соответствии с настоящим изобретением для измерения характеристик рабочего состояния синхронного электродвигателя имеют следующие преимущества.

Сравнения выполнены соответственно в рамках наличия синхронного электродвигателя с явно выраженными полюсами и синхронного электродвигателя с неявно выраженными полюсами.

1. Сравнение между составным измерителем угла вылета ротора синхронного электродвигателя с явно выраженными полюсами и обычным измерителем угла вылета ротора.

а) Составной измеритель угла вылета ротора синхронного двигателя с явно выраженными полюсами может графически отображать шесть диаграмм, и он визуально представляет не только составной угол вылета ротора синхронного двигателя с явно выраженными полюсами, но также может представлять подфигуры составного угла вылета ротора при ссылках на фиг.5-9; он осуществляет реализацию функций подачи визуальных сигналов подачи тревоги и подачи звуковых сигналов подачи тревоги. Кривая РО. указанная на составном графике угла вылета ротора на фиг. 5, определяет диапазон местоположений вершины Е₀ рычага магнитного возбуждения, составная диаграмма магнитных утечек, показанная на фиг. 20, определяет диапазон изменения составных магнитных утечек в статоре и роторе, которые допустимы при концевом рассеянии теплоты синхронным электродвигателем, таким образом обеспечивая операторов наглядным предельным графиком изменения параметров электродвигателя; однако обычный измеритель угла вылета ротора визуально отображает только электрическую векторную диаграмму, как это показано на фиг. 6;

Ь) составная диаграмма угла вылета ротора (см фиг. 5), графически представляемая составным из

- 22 011993 мерителем угла вылета ротора синхронного электродвигателя с явно выраженными полюсами, имеет двойные значения: при одном аспекте она представляет собой электрическую векторную диаграмму угла вылета ротора синхронного двигателя с явно выраженными полюсами, а при другом аспекте она изображает графически механическую диаграмму угла вылета ротора, показанную с магнитным потоком. Угол вылета ротора, представленный с помощью составной диаграммы угла вылета ротора синхронного двигателя с явно выраженными полюсами, имеет как электрическую, так и механическую характеристики. Однако обычная диаграмма угла вылета ротора показывает только электрические векторы и отражает собой только электрические характеристики угла вылета ротора.

с) Диаграммы, показанные визуально составным измерителем угла вылета ротора, содержат чертеж механической модели синхронного электродвигателя в дополнение к электрической векторной диаграмме. Рычаги статора и ротора в механической модели, как показано на чертеже, изображенном на фиг. 7, представляют собой полные составной магнитный поток ΣΣΟ и составной магнитный поток ХФ₀ магнитного возбуждения соответственно в статоре электродвигателя, коэффициенты упругости пружин вдоль

9/ а/ продольной и вдоль поперечной осей вычисляются соответственно по формулам * и ¹¹ (где т

- номер фазы статора электродвигателя, величина кет представляет собой число эффективных витков обмотки статора, а величины 1_Ч и 1_б соответственно являются коэффициентами синхронной индуктивности вдоль продольной и вдоль поперечной осей электродвигателя), при этом диаграмма моделирует вращения статора и ротора электродвигателя в направлении против хода часовой стрелки. В механической модели, показанной на фиг. 5 и 8, статор принимается как ориентировочный объект. Рычаг статора и рычаг ротора соответственно представлены как величины ΣΣФ и ΣФ₀, коэффициенты упругости пружин вдоль продольной и вдоль поперечной осей соответственно представлены значениями, определяемыми по фор2ιη1?νί· 2т^

9/ 9/ мулам ’ и * ·

Механическая диаграмма угла вылета ротора наглядно вскрывает эффективную взаимозависимость между статором и ротором электродвигателя с точки зрения механического аспекта, и операторы могут ссылаться на механическую модель для получения понимания принципа работы электродвигателя и могут точно регулировать его параметры.

б) По сравнению с электрической векторной диаграммой составная диаграмма угла вылета ротора далее включает в себя вспомогательные линии, как это показано на фиг. 5.

ί. Если длины линий отрезков ОЕ₀ и Ου представляют собой соответственно потенциал магнитного возбуждения и конечное напряжение мотор-генератора, тогда величины ЕЕ_р и иЕ_б представляют собой соответственно составляющую статорного потенциала на поперечной оси и составляющую этого потенциала на продольной оси, величины Е_ЧМ и Ми представляют собой активную составляющую и реактивную составляющую статорного потенциала на поперечной оси синхронного электродвигателя, точка М на линии отрезка Ου или накладывающаяся точка υ соответственно выражают собой условие того, что индуктивная реактивная мощность, вырабатываемая потенциалом на поперечной оси, является отрицательной или нулевой, точка Е_ч, находящаяся выше, ниже или на линии отрезка Ου, соответственно представляет собой условие того, что активная мощность, вырабатываемая потенциалом на поперечной оси, является положительной, отрицательной или нулевой; величины Е,Ц и Νυ представляют собой соответственно активную составляющую и реактивную составляющую, вырабатываемые статорным потенциалом на продольной оси синхронного электродвигателя, точка Ν, находящаяся на линии отрезка Ου, существующая на продолжении линии отрезка Ου, или накладывающаяся точка υ соответственно представляют собой условие того, что индуктивная реактивная мощность, вырабатываемая при потенциале на продольной оси, является положительной, отрицательной или нулевой, а точка Е_б, находящаяся выше, ниже или на линии отрезка Ου, соответственно представляет собой условие того, что активная мощность, вырабатываемая потенциалом на продольной оси, является положительной, отрицательной или нулевой.

ίί. Если длины линий отрезков ОЕ₀ и Ου представляют собой соответственно поток магнитного возбуждения и суммарный составной магнитный поток в обмотке статора мотор-генератора, тогда величины ЕЕ. и Ее.: представляют собой соответственно составляющую на поперечной оси и составляющую на продольной оси составного магнитного потока, вырабатываемого реакцией якоря статора синхронного электродвигателя.

ϊϊΐ. Если длины линий отрезков ОЕ₀ и Ου представляют собой соответственно рычаг ротора и рычаг статора синхронного электродвигателя, тогда величины ЕЕ_ч и ЕЕ,| выражают собой соответственно продленные длины пружин, с помощью которых рычаг ротора синхронного электродвигателя вытягивает рычаг статора вдоль направлений продольной и поперечной осей, величины Е_(|М и Β₆Ν соответственно представляют собой активные составляющие длины, созданные удлинениями пружины на поперечной оси и пружины на продольной оси, вытягивания против и по направлению хода часовой стрелки соответственно вырабатывают положительную активную мощность и отрицательную активную мощность, отрезки линий Μυ и υΝ соответственно представляют собой реактивные составляющие, созданные удли

- 23 011993 нениями пружины на поперечной оси и пружины на продольной оси, вытягивание вдоль направления от точки О к точке и вырабатывает положительную индуктивную реактивную мощность, а вытягивание вдоль направления от точки и к точке О вырабатывает отрицательную индуктивную реактивную мощность. Вообще, сумма отрезков линий Е_ЧМ ± Ε,Ν может считаться активной мощностью, а сумма отрезков линий Μυ±υΝ может считаться реактивной мощностью, где знак + принимается в том случае, когда усилия, развиваемый пружинами, ориентированы в одном и том же направлении, а знак - учитывается в том случае, если усилия, развиваемый пружинами, ориентированы в направлении, противоположном друг другу.

е) По сравнению с электрической векторной диаграммой (см. фиг. 6) составная диаграмма угла вылета ротора синхронного электродвигателя с явно выраженными полюсами (см. фиг. 5) дополнительно включает в себя графическое представление сигнала регулирования магнитного возбуждения.

Посредством добавления графической иллюстрации регулирования магнитного возбуждения операторам оказывается помощь для наглядной проверки рабочего состояния автоматического регулятора магнитного возбуждения, получения суждения о влиянии сигнала регулирования на устойчивую работу электроэнергетической системы и помощь в точном и надлежащем регулировании магнитного возбуждения в случае происшествия.

1) Вновь добавленное графическое изображение (см. фиг. 9) наглядно указывает на относительное положение магнитного рычага жёсткого корпуса ротора синхронного электродвигателя и магнитного рычага электрической энергетической системы, которое помогает операторам точно регулировать частоту вращения и конечное напряжение электродвигателя.

2. Сравнение между составным измерителем угла вылета ротора синхронного электродвигателя с неявно выраженными полюсами и обычным измерителем угла вылета ротора.

a) Составной измеритель угла вылета ротора синхронного двигателя с неявно выраженными полюсами может графически отображать шесть диаграмм, и он визуально представляет не только составной угол вылета ротора синхронного двигателя с неявно выраженными полюсами, но также может представлять подфигуры составного угла вылета ротора при ссылках на фиг. 14-18; он осуществляет реализацию функций подачи визуальных сигналов тревоги и подачи звуковых сигналов тревоги. Кривая Ρ^, указанная на составном графике угла вылета ротора на фиг. 14, определяет диапазон местоположений вершины Е₀ рычага магнитного возбуждения, составная диаграмма магнитных утечек на фиг. 22, определяет диапазон изменения составных магнитных утечек в статоре и роторе, которые допустимы при концевом рассеянии теплоты синхронным электродвигателем, таким образом обеспечивая операторов наглядным предельным графиком изменения рабочих параметров электродвигателя; однако, обычный измеритель угла вылета ротора визуально отображает только электрическую векторную диаграмму, как это показано на фиг. 15;

b) составная диаграмма угла вылета ротора (см. фиг. 14), графически представляемая составным измерителем угла вылета ротора синхронного электродвигателя с неявно выраженными полюсами, имеет двойные значения: при одном аспекте, она представляет собой электрическую векторную диаграмму угла вылета ротора синхронного двигателя с неявно выраженными полюсами, а при другом аспекте она представляет графически механическую диаграмму угла вылета ротора, показанную с магнитным потоком. Угол вылета ротора, представленный с помощью составной диаграммы угла вылета ротора синхронного двигателя с неявно выраженными полюсами, имеет как электрическую, так и механическую характеристики. Однако, обычная диаграмма угла вылета ротора (см. фиг. 15), показывает только электрические векторы и отражает собой только электрические характеристики угла вылета ротора.

c) Диаграммы, показанные визуально составным измерителем угла вылета ротора, далее содержат чертеж механической модели синхронного электродвигателя в дополнение к электрической векторной диаграмме, графически представленной обычным измерителем угла вылета ротора. Таким образом, эффективная корреляционная взаимозависимость между статором электродвигателя и его ротором может быть наглядно раскрыта с точки зрения механического аспекта. Статор и ротор в механической модели, как показано на фиг. 16, представляют собой полный составной магнитный поток ΣΣΟ и составной магнитный поток ΣΟ₀ магнитного возбуждения соответственно в статоре электродвигателя, коэффициент упругости пружины вычисляется соответственно по формуле 9/ (где т - номер фазы статора электродвигателя, величина 1<\ν представляет собой число эффективных витков обмотки статора, а величина I является коэффициентом индуктивности электродвигателя), при этом диаграмма моделирует вращения статора и ротора электродвигателя в направлении против хода часовой стрелки. В механической модели, показанной на фиг. 14 и 17, статор принимается как ориентировочный объект, рычаг статора и рычаг ротора соответственно представлены величинами ΣΟ и ΣΟ₀, а коэффициент упругости пружины выражен величиной, вычисляемой по формуле

Механическая диаграмма угла вылета ротора наглядно вскрывает эффективную взаимозависимость между статором и ротором электродвигателя с точки зрения механического аспекта, и операторы могут

- 24 011993 ссылаться на механическую модель для получения понимания ими принципа работы электродвигателя и могут точно регулировать его рабочие параметры.

ά) По сравнению с электрической векторной диаграммой составная диаграмма угла вылета ротора далее включает в себя вспомогательные линии, как это показано на фиг. 14.

ί. Длины линий отрезков ОЕ₀ и Ои представляют собой соответственно потенциал магнитного возбуждения и конечное напряжение мотор-генератора, величины Е₀и, Е₀М и ИМ выражают собой соответственно потенциал статора электродвигателя, активную составляющую и реактивную составляющую потенциала статора; точка М на линии отрезка ОИ, на продолжении линии отрезка Ои или накладывающаяся точка и соответственно представляют условие того, что электродвигатель развивает емкостную реактивную мощность, индуктивную реактивную мощность или нулевую реактивную мощность. Точка Е₀, находящаяся выше, ниже или на линии отрезка ОИ, представляет собой условие того, что двигатель является мотор-генератором, электродвигателем или имеет нулевую активную мощность.

ίί. Длины линий отрезков ОЕ₀ и Ои представляют собой соответственно рычаг потока магнитного возбуждения и рычаг суммарного составного магнитного потока в обмотке статора электродвигателя, величины Е₀и, Е₀М и υΜ_ά представляют собой длину растянутой пружины механического рычага мотор-генератора, активную составляющую и реактивную составляющую длины растянутой пружины; точка М на отрезке линии Ои, на продолжении отрезка линии Ои или накладывающаяся точка υ представляют собой условие того, что электродвигатель развивает емкостную реактивную мощность, индуктивную реактивную мощность или нулевую реактивную мощность. Точка Е0, находящаяся выше или ниже рычага Ои или на линии Ои, соответственно представляет собой условие того, что пружина имеет скручивание в направлении против хода часовой стрелки, скручивание по направлению хода часовой стрелки или не имеет скручивания по отношению к статору, а также условие того, что двигатель работает в режиме мотор-генератора, электродвигателя или при нулевой активной мощности.

ϊϊΐ. Если длина линии отрезка ОЕ₀ представляет собой величину фиксируемой мощности двигателя, тогда величины Е₀М и иМ представляют собой соответственно величины активной мощности и реактивной мощности мотор-генератора.

ίν. Если длина отрезка линии иЕ₀ представляет собой силу I тока статора двигателя, тогда длины Е₀М и иМ представляют собой соответственно величины активной составляющей силы 1_Р тока и реактивной составляющей силы Ц двигателя.

е) По сравнению с электрической векторной диаграммой (см. фиг. 15) составная диаграмма угла вылета ротора синхронного электродвигателя с неявно выраженными полюсами (см. фиг. 14) дополнительно включает в себя графическое представление сигнала регулирования магнитного возбуждения.

Посредством добавления графической иллюстрации регулирования магнитного возбуждения операторам оказывается помощь для наглядной проверки рабочего состояния автоматического регулятора магнитного возбуждения, получения суждения о влиянии сигнала регулирования на устойчивую работу электро-энергетической системы и помощь в точном и надлежащем регулировании магнитного возбуждения в случае происшествия.

ί) Вновь добавленное графическое изображение (см. фиг. 18) наглядно указывает на относительное положение магнитного рычага жёсткого корпуса ротора синхронного электродвигателя и магнитного рычага электрической энергетической системы, которое помогает операторам точно регулировать частоту вращения и конечное напряжение электродвигателя.

Промышленная применимость

С помощью настоящего изобретения можно наглядно отображать рабочее состояние синхронного двигателя с точки зрения электрических и механических аспектов и можно раскрывать ситуацию, сложившуюся в области концевых составных магнитных утечек в синхронном двигателе. По сравнению с электрической векторной диаграммой составная диаграмма угла вылета ротора электродвигателя, отображаемая с помощью реализации настоящего изобретения, дополнительно включает в себя чертеж механической модели синхронного электродвигателя, который является полезным для операторов с различными специальностями для осуществления диалектического анализа ими рабочего состояния синхронного двигателя с точки зрения электрических и механических аспектов; диаграмма конечных составных магнитных утечек синхронного электродвигателя, графически представленная с помощью реализации настоящего изобретения, является полезной для операторов с целью осуществления анализа и контролирования ситуации в области конечных выделений теплоты из синхронного электродвигателя. Способ, предусмотренный настоящим изобретением, в электроэнергетической промышленности является эффективным средством для пользователей с целью применения анализа характеристик магнитного возбуждения, с целью его регулирования, а также при использовании синхронно работающих параллельных электрических сетей, при оперативном контролировании и управлении и для решения других проблем с синхронным электродвигателем таким образом, чтобы иметь возможность эксплуатировать его в оптимальном рабочем состоянии.

Claims (5)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. (1) устанавливают координаты изображений составной диаграммы угла вылета ротора, электрической векторной диаграммы угла вылета ротора, чертежа механической модели электродвигателя, синхронной составной диаграммы угла вылета ротора и составной диаграммы концевых магнитных утечек в синхронном электродвигателе с явно выраженными полюсами, а именно для составной диаграммы угла вылета ротора:

   А_о (а, Ь) В_о (с, б) С_о <е, 0) (0,0) Е_л (/, для электрической векторной диаграммы угла вылета ротора:

   Αι (а, Ь ) С, (е, 0) ϋ, (0, 0) Е, для чертежа механической модели электродвигателя:

   Ро (/, о ) С_о (с, 0 ) (/, §);

   для схематического чертежа механической модели электродвигателя:

   А, (а, Ь ) В., (с, ά) С, (е, 0) 0, (0, 0) Е, (/, §) .

   для синхронной составной диаграммы угла вылета ротора:

   А₅ (Ь, ϊ ) С₅ 0,0) 0. (0,0).

   для составной диаграммы концевых магнитных утечек в электродвигателе:

   Тго (0, 0) Х₂₀ (Хи Υ.) Υ₂₀ (Х₂, Υ₂) Ъ_гй (Х₃, Υ₃).

   где точки А₀, А₁ и А₄ представляют собой плоскостные координаты вершины вектора потенциала магнитного возбуждения синхронного электродвигателя;

   точки С₀, С1 и С₄ представляют собой плоскостные координаты вершины вектора конечного напряжения синхронного электродвигателя;

   точки Ό₀, Όι, Ό₂ и Ό₄ представляют собой плоскостные координаты вершины вектора угла вылета ротора синхронного электродвигателя;

   точка А₂ представляет собой плоскостные координаты середины вектора потенциала магнитного возбуждения синхронного электродвигателя;

   точка С₂ представляет собой плоскостные координаты середины вектора концевого напряжения синхронного электродвигателя;

   расстояние между токами А₅ и Ό₅ показывает величину синхронизированного конечного напряжения синхронного электродвигателя, а расстояние между точками С₅ и Ό₅ показывает величину напряжения синхронизированной системы; и точки Т₂₀, Х₂₀, Υ₂₀ и Ζ₂₀ являются визуально отображенными координатами составной диаграммы концевых магнитных утечек электродвигателя, при этом электрическая диаграмма угла вылета ротора это векторная диаграмма угла вылета ротора электродвигателя с явно выраженными полюсами в рамках теории электрических машин; вершины векторов потенциалов магнитного возбуждения на векторной диаграмме угла вылета ротора с явно выраженными полюсами синхронного электродвигателя имеют те же координаты на плоскости, что и токи А₀, А₁ и А₄; вершины векторов напряжения конца синхронного электродвигателя на векторной диаграмме угла вылета ротора синхронного электродвигателя с явно выраженными полюсами имеют те же координаты на плоскости, что и точки С0, С1 и С4; вершины векторов угла вылета ротора на векторной диаграмме угла вылета ротора синхронного электродвигателя с явно выраженными полюсами имеют те же координаты на плоскости, что и точки Ό₀, Όι, Ό₂ и Ό₄; значения координат точки А₂ равны половине значения координат вершины вектора т потенциала магнитного возбуждения на векторной диаграмме угла вылета ротора синхронного электродвигателя с явно выраженными полюсами; значения координат точки С2 равны половине значений координат на плоскости вершин векторов напряжения на конце синхронного электродвигателя на векторной диаграмме угла вылета ротора синхронного электродвигателя с явно выраженными полюсами; расстояние между точками А₅ и Ό₅ представляет напряжение синхронного конца синхронного электродвигателя; расстояние между точками С₅ и Ό₅ представляет напряжение в синхронной системе;

   (1) устанавливают координаты изображений составной диаграммы угла вылета ротора, электрической векторной диаграммы угла вылета ротора, чертежа механической модели электродвигателя, синхронной составной диаграммы угла вылета ротора и составной диаграммы концевых магнитных утечек в синхронном электродвигателе с неявно выраженными полюсами, а именно:

   для составной диаграммы угла вылета ротора

   Аю (а, Ь) Сю (е, 0) Рю (0,0) Сю (а, 0) , для электрической векторной диаграммы угла вылета ротора

   А.. (а, Ь ) С„ (е,0) (0,0) .

   для чертежа механической модели электродвигателя

   А,₂(*-, |) С,2 , 0)

   А₁₃{- -|) С₁₃ (0, 0) для схематического чертежа механической модели электродвигателя

   Ац (а, Ь ) Си (е,0) 0_н (0,0) для синхронной составной диаграммы угла вылета ротора

   А]5 (м ) С₁₆ (),0) 0₁₅ (0,0).

   для составной диаграммы концевых магнитных утечек в электродвигателе

   Т22 (0, 0) Х22 (Χΐί Υι) Υ22 Ц) Хзз СХз, Уз) где точки Α10, Α11 и Α14 представляют собой плоскостные координаты вершины вектора потенциала магнитного возбуждения синхронного электродвигателя;

   точки С10, С11 и С14 представляют собой плоскостные координаты вершины вектора конечного напряжения синхронного электродвигателя;

   точки Ό₁₀, Ό_π, Ό₁₂ и С1₄ представляют собой плоскостные координаты вершины вектора угла вылета ротора синхронного электродвигателя;

   точка А12 представляет собой плоскостные координаты середины вектора потенциала магнитного

   - 26 011993 возбуждения синхронного электродвигателя;

   С₁₂ представляет собой плоскостные координаты середины вектора концевого напряжения синхронного электродвигателя;

   расстояние между токами А₁₅ и Ό₁₅ показывает величину синхронизированного конечного напряжения синхронного электродвигателя, а расстояние между точками С15 и Ό₁₅ показывает величину напряжения синхронизированной системы; и точки Т₂₂, Х₂₂, Υ₂₂ и Ζ₂₂ являются визуально отображенными координатами составной диаграммы концевых магнитных утечек электродвигателя, при этом электрическая векторная диаграмма угла вылета ротора представляет собой векторную диаграмму угла вылета ротора синхронного электродвигателя с неявно выраженными полюсами в рамках теории электрических машин; вершины вектора активизации магнитного потенциала на векторной диаграмме угла вылета ротора синхронного электродвигателя с неявно выраженными полюсами имеют те же плоскостные координаты, что и точки А10, А11 и А14;

   вершина вектора напряжения конца синхронного электродвигателя и на векторной диаграмме угла вылета ротора синхронного электродвигателя с неявно выраженными полюсами имеет те же плоскостные координаты, что и точки Сю, Си и С₁₄;

   вершина вектора угла вылета ротора на векторной диаграмме угла вылета ротора синхронного электродвигателя с неявно выраженными полюсами имеет те же плоскостные координаты, что и точки Ό₁₀, О1Ь Ό12 ^и Ό14^; значения координат точки А₁₂ равны половине величины координат на плоскости вершины вектора потенциала магнитного возбуждения на векторной диаграмме угла вылета ротора синхронного электродвигателя с неявно выраженными полюсами;

   значения координат точки С₁₂ равны половине значения координат на плоскости вершины вектора стороны напряжения синхронного электродвигателя на векторной диаграмме угла вылета ротора синхронного электродвигателя с неявно выраженными полюсами;

   расстояние между точкой А₁₅ и точкой Ό₁₅ представляет синхронное конечное напряжение синхронного электродвигателя;

   расстояние между точкой С_!5 и точкой Ό₁₅ представляет напряжение синхронной системы;

   1. Способ измерения характеристик рабочего состояния синхронного электродвигателя посредством использования составного измерителя угла вылета ротора, содержащий рабочие операции:

   a) получения через схему измерения сигналов трехфазного напряжения и тока, сигналов напряжения магнитного возбуждения и тока, сигнала регулировки магнитного возбуждения и сигнала системного трехфазного напряжения синхронного электродвигателя, а также сигнала состояния выходного переключателя и сигнала состояния переключателя схемы магнитного возбуждения синхронного электродвигателя;

   b) преобразования через участок сбора данных внутри составного измерителя угла вылета ротора сигналов трехфазного напряжения и тока, сигналов напряжения магнитного возбуждения и тока, сигнала регулировки магнитного возбуждения и сигнала системного трехфазного напряжения асинхронного электродвигателя, а также сигнала состояния выходного переключателя и сигнала состояния переключателя схемы магнитного возбуждения синхронного электродвигателя в цифровые сигналы и передачу данных всех полученных цифровых сигналов в главную вычислительную машину;

   c) введения посредством использования клавиатуры и мыши командного сигнала на установку программы отображения, программы вычислений и рабочей программы, а также параметров данных программам в главную вычислительную машину и введения командного сигнала для обработки аварийного изображения в главную вычислительную машину;

   ά) выполнения посредством программы вычислений определения параметров и вычисления параметров по данным сигналов трехфазного напряжения и тока, сигналов напряжения и тока магнитного возбуждения и сигнала регулировки магнитного возбуждения синхронного электродвигателя и выполнения вычислений и обработки значения синхронного реактивного сопротивления по продольной оси синхронного электродвигателя и аварийного изображения для получения координат точки координат изображения и аварийной информации и затем введение полученных результатов в программу отображения; и

   е) установления координат изображений посредством программы отображения, замену координат, полученных программой вычислений, в точку координат изображения и выполнения процесса формирования изображения на основе рассчитанного положения точки координат, чтобы описать составной чертеж угла вылета ротора, схематический чертеж механической модели, чертеж синхронного составного угла вылета ротора и составной диаграммы концевых магнитных утечек у синхронного электродвигателя, отображения на дисплее указанных чертежей, которые меняются с изменением параметров, и выполнения выдачи аварийного сигнала изображения.
2. (2) формируют изображения при следующих основных пунктах условий:

   a) координатные точки на каждой фигуре чертежей только интегрированы с настоящей фигурой и только визуально отражены на настоящей фигуре чертежа, изображение плавно передвигается;

   b) при наличии осевого центра жесткого тела ротора синхронного электродвигателя визуально отображаются круги при принятии соответственно точек Ό₀, Ό₂, Ό₄ и Ό₅ в качестве центра круга и при при

   - 29 011993 нятии 1/20 длины сегмента Ο₀Ό₀ в качестве радиуса, что получается в том случае, когда синхронный электродвигатель развивает эксплуатационную мощность;

   с) при наличии жесткого корпуса ротора синхронного электродвигателя визуально отображаются круги соответственно при принятии точек Ό₀, Ό₂, Ό₄ и Ό₅ в качестве центра круга и при принятии 1/4 длины сегмента Со0₀ в качестве радиуса, что получается в том случае, когда синхронный электродвигатель развивает эксплуатационную мощность;

   ά) при наличии рычага ротора синхронного электродвигателя рычаг находится в темно-синей области, т. е. при одном и том же цвете с жестким корпусом ротора, и линия ширины рычага по величине является равной диаметру круга осевого центра; когда рычаг ротора является Т-образным, длина верхней балки Т-образного рычага в любом из графических представлений составной диаграммы угла вылета ротора, схематического чертежа механической модели электродвигателя и синхронной составной диаграммы угла вылета ротора в два раза превышает по своему значению величину линии отрезка О₀С₀. полученную в том случае, когда синхронный электродвигатель развивает эксплуатационную мощность; верхняя балка при этом расположена центрально; длина верхней балки Т-образного рычага на чертеже механической модели электродвигателя в два раза превышает по своему значению величину линии отрезка О₂С₂, полученную в том случае, когда синхронный электродвигатель развивает эксплуатационную мощность; верхняя балка при этом расположена центрально;

   точки Ό₀ и А₀, точки А₃ и А₂, точки Ό₄ и А₄ и точки Ό₅ и А₅ соответственно соединяются рычагами;

   е) при наличии жесткого корпуса ротора визуально отображается круг при принятии точки Ό₂ в качестве центра круга и при принятии 1/3 длины линии отрезка С₀Э₀ в качестве его радиуса, что получается в том случае, когда синхронный электродвигатель развивает эксплуатационную мощность;

   точки С₀ и Ό₀, точки С₄ и Ό₄ и точки С₅ и Ό₅ соответственно соединяются тонкой реальной линией, и у обоих концов отрезков линий имеются продолжения такой длины, как половина длины линии отрезка С₀О₀, что получается в том случае, когда синхронный электродвигатель развивает эксплуатационную мощность; участки пересечения круга жесткого корпуса ротора и круга осевого центра ротора представлены прерывистыми линиями; участок под тонкой реальной линией затенен при утонченном коротком наклоне, тогда как круг жесткого корпуса ротора и круг осевого центра ротора не являются затенёнными;

   ί) при наличии рычага статора этот рычаг соединяется между точками С₂ и С₃ при одной и той же ширине, что и ширина рычага ротора, точки С₀ и Ό₀, точки С₄ и Ό₄ и точки С₅ и Ό₅ соединяются черными жирными линиями, представляющими собой рычаги, и его участок пересечения с кругом жёсткого корпуса статора и с кругом осевого центра статора тонкой прерывистой линией;

   д) при наличии пружины она изображается черной; она визуализируется таким образом, чтобы расширяться и сокращаться в соответствии с удлинением или укорочением пружины; очевидно имеется соединение между пружиной и рычагом;

   точки В₀ и С₀, точки Е₀ и С₀, точки В₂ и С₂, точки Е₂ и С₂, точки В₃ и С₃ точки Е₃ и С₃ и точки В₄ и С₄ соответственно соединены с пружинами;

   11) при соединении между пружиной и рычагом оно представляется белым кругом, диаметр круга незначительно короче диаметра рычага, круг расположен у осевых центров рычага и пружины, и его соединение с пружиной очевидно визуализируется; расстояния от центра круга до вершины рычага, представляющие собой соединение с обоими сторонами рычага, равны расстояниям от центра до конечных участков рычага;

   ί) при наличии сегментов точки Е₀ и Е₀, точки В₀ и С₀ и точки С₀ и С₀ соответственно соединены тонкими черными линиями;

   _)) при векторах точки Ό₁ и А₁ соединяются отрезком прямой со стрелкой, направленной к точке А₁, точки Е1 и А1 соединяются отрезком прямой со стрелкой, направленной к точке А1, точки С1 и Е1 соединяются отрезком прямой со стрелкой, направленной к точке Е₁; точки Ό₁ и С₁ соединяются отрезком прямой со стрелкой, направленной к точке С₁, линия отрезка Е₁А₁ находится ниже линии отрезка Ό₁Α₁; точки Т₂₀ и Х₂₀ соединены черной жирной линией сегмента со стрелкой, направленной к точке Х₂₀; точки Т₂₀ и Υ₂₀ соединены черным жирным отрезком прямой линии со стрелкой, направленной к точке Υ₂₀; точки Т₂₀ и Ζ₂₀ соединены полноцветным жирным отрезком прямой линии со стрелкой, направленной к точке Ζ₂₀, а точки Х₂₀ и Ζ₂₀ и точки Υ₂₀ и Ζ₂₀ соединяются соответственно черными тонкими отрезками прерывистых прямых линий;

   k) при определении обозначений точек координат обозначения передвигаются с изменением положения координатных точек, и относительное положение обозначений и соответствующих координатных точек остаётся неизменным;

   l) при обозначениях угла вылета ротора рычаги на обеих сторонах от угла вылета ротора соединены дугой, вершина дуги изменяется при изменении позиций рычагов, радиус дуги по своей величине является большим, чем радиус круга жёсткого корпуса ротора, и центр дуги накладывается на осевой центр статора;

   т) при обозначениях внезапных изменений в магнитном потенциале возбуждения или регулировка потенциала возбуждения на полной диаграмме угла вылета ротора;

   η) при обозначении кривой РЦ на полной диаграмме угла вылета ротора определяется кривая РЦ в

   - 30 011993 соответствии с конечным пределом тепловыделения синхронного электродвигателя, максимальным рабочим углом вылета ротора синхронного электродвигателя, допускаемыми в системе, максимальной величиной активной мощности, которая является допустимой для синхронного электродвигателя, наибольшей величиной магнитного потока в статоре, наибольшей величиной силы тока в статоре и наибольшей величиной напряжения тока статора, допустимыми для синхронного двигателя, наибольшей величиной магнитного потока в роторе, наибольшей величиной силы тока в роторе и наибольшей величиной напряжения тока ротора, допустимыми для синхронного двигателя;

   o) для обозначения круга сигнала тревоги о наличии составных магнитных утечек изображается графически круг с его центром в точке Т20, при этом в качестве радиуса используют максимальный поток магнитных утечек синхронного электродвигателя, который допустим для него; этот круг является кругом сигнала тревоги, который представляется полноцветной жирной кривой;

   p) при наличии требований синхронности графических изображений изображаются круги прерывистыми линиями с центром в точке Ό₅, в качестве радиуса применяются соответственно отрезки прямых ϋ^Λ^ и Р5С5;

   с.|) механическая модель электродвигателя изображает реальный динамически вращающийся электродвигатель;

   г) при наличии дисплейного устройства для графического представления сигналов тревоги, когда сигнал тревоги задается электрическими параметрами или магнитным потоком, отметки превращают в красные проблески, оповещают через гудки громкоговорителя вычислительной машины, и соответствующие линии отрезков на составном графике угла вылета ротора и на его подфигурах превращают в красные проблески, а когда сигнал тревоги устраняют, отметки его или отрезки линий становятся красными по своему цвету, но не имеют проблесков;

   8) в соответствии с требованиями пользователя регулируются радиус статора и радиус ротора, радиус осевого центра статора и ротора, диаметр рычага и радиус пружинного звена синхронного электродвигателя, которые подразумеваются сутью изображений на общей диаграмме угла вылета ротора и соподчинённых рисунках; диаграмма механической модели представлена в виде трёхмерной диаграммы механической модели; цветы моделей регулируются.

   (2) формируют изображения при следующих основных пунктах условий;

   a) координатные точки на каждой фигуре чертежей только интегрированы с настоящей фигурой и только визуально отражены на настоящей фигуре чертежа, изображение плавно передвигается;

   b) при наличии осевого центра жесткого тела ротора синхронного электродвигателя визуально отображаются круги при принятии соответственно точек Ό₁₀, Ό₁₂, Ό₁₄ и Ό₁₅ в качестве центра круга и при принятии 1/20 длины сегмента С₁₀О₁₀ в качестве радиуса, что получается в том случае, когда синхронный электродвигатель развивает эксплуатационную мощность; и круги находятся в белой области;

   c) при наличии жесткого корпуса ротора синхронного электродвигателя визуально отображаются круги соответственно при принятии точек Ό₁₀, Ό₁₂, Ό₁₄ и Ό₁₅ в качестве центра круга и при принятии 1/5 длины сегмента С₁₀О₁₀ в качестве радиуса, что получается в том случае, когда синхронный электродвигатель развивает эксплуатационную мощность; точки пересечения кругов жесткого корпуса ротора с кругами осевого центра жесткого корпуса ротора все же еще находятся в белой области, а остальные участки являются темно-синими;

   б) при наличии рычага ротора синхронного электродвигателя рычаг находится в темно-синей области, т. е. при одном и том же цвете с жестким корпусом ротора, и линия ширины рычага по величине является равной диаметру круга осевого центра; участок пересечения рычага с осевым центром ротора все же ещё остается в области с белым цветом окраски;

   точки Ό₁₀ и А₁₀, точки А₁₂ и А₁₃, точки А₁₄ и Ό₁₄ и точки А₁₅ и Ό₁₅ соответственно соединяются рычагами;

   е) при наличии жесткого корпуса ротора визуально отображается круг при принятии точки Ό₁₂ в качестве центра круга и при принятии 1/3 длины отрезка линии С₁₀О₁₀ в качестве радиуса, что получается в том случае, когда синхронный электродвигатель развивает эксплуатационную мощность; в светло-серой области находится часть участка пересечения этого круга с кругом жесткого корпуса ротора, кругом осевого центра ротора и рычагом ротора;

   точки С₁₀ и Ό₁₀, точки С₁₄ и Ό₁₄ и точки С₁₅ и Ό₁₅ соответственно соединяются тонкой реальной линией, и у обоих концов линий отрезков имеются продолжения такой длины, как половина длины линии отрезка С₁₀О₁₀, что получается в том случае, когда синхронный электродвигатель развивает эксплуатационную мощность; участки пересечения круга жесткого корпуса ротора и круга осевого центра ротора представлены прерывистыми линиями; участок под тонкой реальной линией затенен при утонченном коротком наклоне, тогда как круг жесткого корпуса ротора и круг осевого центра ротора не являются затенёнными;

   ί) при наличии рычага статора этот рычаг соединяется между точками С₁₂ и С₁₃ при одной и той же ширине, что и ширина рычага ротора, и при одном и том же цвете окраски, какую имеет жёсткий корпус статора, и его участок пересечения с кругом жёсткого корпуса статора и с кругом осевого центра статора все же ещё находится при цвете окраски круга жёсткого корпуса статора и круга осевого центра статора;

   - 27 011993 точки С₁₀ и Όι₀, точки С₁₄ и ϋ₁₄ и точки С₁₅ и Όι₅ соединены черными жирными линиями, представляющими рычаги, ширина жирной линии является радиусом круга осевого центра, а его участок пересечения с кругом осевого центра ротора и с кругом жесткого корпуса ротора представляется тонкой прерывистой линией;

   д) при наличии пружины она изображается черной; она визуализируется таким образом, чтобы расширяться и сокращаться в соответствии с удлинением или укорочением пружины; очевидно, должно быть соединение между пружиной и рычагом;

   точки А₁₀ и С₁₀, точки А₁₂ и С₁₂, точки А₁₃ и С₁₃ и точки А₁₄ и С₁₄ соответственно соединены с пружинами;

   11) при соединении между пружиной и рычагом оно представляется белым кругом, диаметр круга незначительно короче диаметра рычага, круг расположен у осевых центров рычага и пружины, и его соединение с пружиной очевидно визуализируется; расстояние от центра круга до вершины рычага, представляющее собой соединение с обоими сторонами рычага, равны расстояниям от центра до конечных участков рычага;

   ί) при наличии линий отрезков точки А₁₀ и С₁₀ и точки С₁₀ и С₁₀ соответственно соединены тонкими черными линиями;

   _)) при векторах точки Όι ₁ и Ап соединяются отрезком прямой со стрелкой, направленной к точке Ап, точки Όιι и Си соединяются отрезком прямой со стрелкой, направленной к точке Си, точки Си и Ап соединяются отрезком прямой со стрелкой, направленной к точке Си, точки Т₂₂ и Х₂₂ соединены черной жирной линией сегмента со стрелкой, направленной к точке Х₂₂, точки Т₂₂ и Υ₂₂ соединены черным жирным отрезком прямой линии со стрелкой, направленной к точке Υ₂₂; точки Т₂₂ и Ζ₂₂ соединены полноцветным жирным отрезком прямой линии со стрелкой, направленной к точке Ζ₂₂, а точки Х₂₂ и Ζ₂₂ и точки Υ22 и Ζ22 соединяются соответственно черными тонкими отрезками прерывистых прямых линий;

   k) при определении обозначений точек координат обозначения передвигаются с изменением положения координатных точек, и относительное положение обозначений и соответствующих координатных точек остаётся неизменным;

   l) при обозначениях угла вылета ротора рычаги на обеих сторонах от угла вылета ротора соединены дугой, вершина дуги изменяется при изменении позиций рычагов, радиус дуги по своей величине является большим, чем радиус круга жёсткого корпуса ротора, и центр дуги накладывается на осевой центр статора;

   т) при обозначениях внезапных изменений в магнитном потенциале возбуждения или регулировке потенциала возбуждения на полной диаграмме угла вылета ротора;

   п) при обозначении кривой РР на полной диаграмме угла вылета ротора определяется кривая Рр в соответствии с конечным пределом тепловыделения синхронного электродвигателя, максимальным рабочим углом вылета ротора синхронного электродвигателя, допускаемыми в системе, наибольшей величиной активной мощности, которая является допустимой для синхронного электродвигателя, наибольшей величиной магнитного потока в статоре, наибольшей величиной силы тока в статоре и наибольшей величиной напряжения тока статора, допустимыми для синхронного двигателя, и наибольшей величиной магнитного потока в роторе, наибольшей величиной силы тока в роторе и наибольшей величиной напряжения тока ротора, допустимыми для синхронного двигателя;

   о) для обозначения круга сигнала тревоги о наличии составных магнитных утечек изображается графически круг с его центром в точке Т22, при этом в качестве радиуса используют максимальный поток магнитных утечек синхронного электродвигателя, который допустим для последнего; этот круг является кругом подачи сигнала тревоги, который представляется полноцветной жирной кривой;

   р) при наличии требований синхронности графических изображений изображаются круги прерывистыми линиями с центром в точке Όι₅, в качестве радиуса применяются соответственно линии отрезков О15^А15 ^и О15^С15^;

   с.|) механическая модель электродвигателя воспроизводит динамически вращающийся реальный электродвигатель;

   г) при наличии дисплейного устройства для графического представления сигналов тревоги, когда сигнал тревоги задают электрическими параметрами или магнитным потоком, отметки превращают в красные проблески, сигналы оповещают через гудки громкоговорителя вычислительной машины, и соответствующие линии отрезков на составном графике угла вылета ротора и на его подфигурах превращают в красные проблески, когда сигнал тревоги устраняют, отметки его или отрезки линий становятся красными по своему цвету, но не имеют проблесков;

   8) в соответствии с требованиями пользователя регулирования осуществляются в пределах радиуса статора и радиуса ротора, радиуса осевого центра статора и ротора, диаметра рычага и радиуса пружинного соединения синхронного электродвигателя, и они представлены на составной диаграмме угла вылета ротора и на его подфигурах чертежей, причем показанные на чертежах механические модели построены трехмерными; а цвет окраски моделей регулируется.

   2. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс обработки программы визуального представления содержит следующие рабочие операции для синхронного электродвигателя с неявно выраженными полюсами, а именно:
3. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что координаты изображений составной диаграммы рассеянного магнитного потока синхронного электродвигателя с неявно выраженными полюсами, т. е. значения

   - 28 011993 координат Т₂₂(0, 0), Χ₂₂(Χ₁,Υ₁), Υ₂₂(Χ₂, Υ₂), Ζ₂₂(Χ₃, Υ₃) следующие:

   Χ_ή=κ_ηа; Υ^Κ^; Х₂=К₂(е-а); У₂=-К₂Ь; Χ₃=Χ₁+Χ₂; Υ₃=Υ₁+Υ₂;

   где Κ₁, Κ₂ - описанные величины и а, Ь, е - значения координат электрической диаграммы вектора электронапряжённости электродвигателя с неявно выраженными полюсами.
4. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс обработки программы для визуальных представлений содержит следующие рабочие операции для синхронного электродвигателя с явно выраженными полюсами:
5. 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что координаты изображений составной диаграммы рассеянного магнитного потока синхронного электродвигателя с явно выраженными полюсами, т.е. значения координат Τ20(0, 0), Х20(Х1, Υ1), Υ20(Χ2, Υ2), Ζ20(Χ3, Υ3) следующие:

   Х-рК^а: Υ₁=к₁ Ь; Х₂=К₂(Г-а)+К₃(с-а); У₂=К₂(д-Ь)+К₃(с1-Ь): Х₃=Х₁+Х₂; Υ₃=Υ₁+Υ₂;

   где Κι, К₂, К₃ - описанные величины и а, Ь, с, ά, Г, д - величины координат электрической векторной диаграммы угла вылета ротора синхронного электродвигателя с явно выраженными полюсами.