SU398888A1 - УСТРОЙСТВО дл ИЗМЕРЕНИЯ УГЛА УСТОЙЧИВОСТИ СИНХРОННОЙ МАШИНЫ - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к устройствам дл  измерени  фазового сдвига двух синусоидальных напр жений, которые используютс  дл  измерени  и регистрации угла устойчивости синхронной машины при изменении частоты питающего напр жени  в статических и динамических режимах.

Известно устройство дл  измерени  фазового сдвига между напр жением сети и напр жением , снимаемым с датчика углового положени  вала, содержащее датчик, фаза э.д.с. которого зависит от углового положени  вала , регистраторы перехода синусоидального напр жени  через нуль, дифференцирующие цепи, ждущие мультивибраторы, управл емый генератор пилообразного напр жени  и тахогенератор , подключенный через выпр мительный мост к конденсатору пам ти и дающий возможность измен ть амплитуду напр жени  на конденсаторе пропорционально углу в течение времени зар да один раз за период измен ющейс  частоты, т. е. осуществить амплитудную модул цию выходных импульсов.

Однако известное устройство дл  измерени  угла устойчивости синхронной машины при изменении частоты питающего напр жени  (частотно-управл емые синхронные мащины) сложно и ненадежно, поскольку вал тахогенератора должен быть соединен с валом испытуемой машины, и имеет низкую точность измерени  - не более 5°.

Кроме того, соединение вала тахогенератора с валом испытуемой машины требует дополнительных приспособлений и не всегда возможно , так как синхронна  мащина не всегда имеет свободный конец вала.

Цель изобретени  - упростить устройство, повысить его надежность и точность нзмереНИН в широком диапазоне частот.

На фиг. 1 схематически изображена блоксхема устройства; на фиг. 2 - принципиальна  электрическа  схема цепочки АРУ и вольтметра.

Блок-схема устройства состоит из двух каналов - опорного и сигнального и включает в себ  следующие основные элементы: датчик 1 (электромагнитный, оптический и т. п.). фаза выходного напр жени  которого характеризует угловое положение ротора синхронной машины, пороговые элементы 2 и 3 на основе триггера Шмитта с диодной св зью, дифференцирующие цепи 4 и 5. ждущие мультивибраторы 6 и 7, управл емый генератор 8 пилообразного напр жени  высокой линейности, синхронизированный импульсами опорного канала (фантастронные генераторы и интеграторы Миллера), электронный ключ 9, включающий на врем  действи  импульса, характеризующего положение оси ротора синхронной машины, блок пам ти 10 под линейно измен ющеес  опорное напр жение, фильтр 11 нижних частот, выдел ющий среднее значение линейно измен ющегос  напр жени , цепочка 12 автоматической регулировки усилени  (АРУ). Цепочка 12 включена между базой регулируемого транзистора 13 вольтметра и его эммитером и состоит из последовательно соединенных резистора 14, диода 15 и дозирующего конденсатора 16. Точка соединени  конденсатора 16 и диода 15 подключена через резистор 18 - к делителю источника посто нного напр жени  19, а через диод 20 - к генератору линейно убывающего напр жени . Конденсатор 15 зар жаетс  от генератора линейно убывающего напр жени  до значени , пропорционального периоду этого напр жени . С конденсатора 16 через резистор 17 на базу транзистора 13 подаетс  отрицательное напр жение коррекции, суммируемое с положительным напр жением, снимаемым с резистора 18 и делител  19, которым устанавливаетс  первоначальна  амплитуда выходных импульсов. Изменение потенциала базы трапзистора 13 приводит к косвенному изменению токов эмиттеров транзисторов 21 и 22 и к соответствующему изменению величины коэффициента усилени  дифференциального вольтметра 23. Устройство работает следующим образом. В моменты прохождени  опорного напр жени  Uo через нуль в положительном направлении на выходе порогового элемента 2 по вл ютс  пр моугольные импульсы напр жени , которые после дифференцировани  цепью 4 подаютс  на ждущий мультивибратор 6, генерирующий отрицательные импульсы малой длительности с большой крутизной переднего фронта, положение которых соответствует началу периода опорного сигнала. Эти импульсы управл ют генератором 8, создающим линейио убывающий сигнал, начало и конец которого совпадают с началом и окончанием периодов опорного напр жени . Измер емый сигнал U,,,, характеризующий положение оси ротора синхронной машины, после преобразовани  пороговым элементом 3 в пр моугольные импульсы и дифференцировани  цепью 5 подаетс  на мультивибратор 7, генерирующий в начале нернода измер емого сигнала нормированные по длительности импульсы, которыми открываетс  быстродействующий электронный ключ 9, включающий на врем  действи  импульса блок пам ти 10 под линейно измен ющеес  опорное напр жение . Посто нна  времени зар да блока пам ти выбираетс  такой, чтобы за врем  деиств-и  импульса, соответствующего началу периода измер емого сигнала UH, он успел зар дитьс  до мгновенного значени  линейно измен ющегос  опорного напр жени . Это напр жение удерживаетс  на нем до начала следующего периода измер емого сигнала -t/ш когда быстродействующий ключ вновь откроетс  и зар д емкости изменитс  в соответствии со значением фазы в этот период сигнала. Напр жение на блоке пам ти при помощи вольтметра сравниваетс  со средним значением линейно измен ющегос  напр жени , выдел емым фильтром 11 нижних частот. Показание вольтметра пр мо пропорционально углу сдвига фаз и не зависит от изменени  частоты опорного сигнала, так как при увеличении или уменьшении периода пилообразного напр жени  увеличиваетс  или уменьшаетс  отрицательное напр жение на дозирующем конденсаторе. Это напр жение будучи подано на базу регулируемого транзистора 13, измен ет ее потенциал, что в конечном итоге приводит к соответствующему изменению токов эмиттеров транзисторов 21 и 22 и тем самым - к изменению коэффициента усилени  дифференциального вольтметра. Использование данного устройства дл  измерени  угла устойчивости синхронной машины при частотном пуске исключает необходимость применени  тахогенератора, что позвол ет упростить и повысить надежность устройства . Предмет изобретени  Устройство дл  измерени  утла устойчивости синхронной мащины, содержащее пороговые элементы, ко входу одного из которых подключен датчик, а выходы пороговых элементов через дифференцирующую цепочку соединены со входами мультивибраторов, выход одного из которых подключен к генератору напр жени , отличающеес  тем. что, с целью упрощени  устройства и повышени  его надежности , в него введены фильтр нижних частот , ключ, блок пам ти, вольтметр и блок автоматической регулировки усилени , выполненный на диодах, конденсаторе и резисторах и делителе на резисторе, подключенным через два резистора к конденсатору и анодам диодов , катод одного из которых соединен с генератором напр жени , а катод другого через третий резистор - к общей точке двух резисторов и к одному из входов вольтметра, другой вход которого соединен через фильтр нижних частот с генератором напр жени , подключенным к одному из входов ключа, другой вход которого соединен с выходом второго мультивибратора, а выход - со входом блоподключен к ка пам ти, выход которого третьему входу вольтметра.

К ФНЧ

Фиг.