SU43969A1 - Способ и устройство дл определени угла положени ротора электрических машин относительно вектора напр жени сети - Google Patents

Description

Определение угла О положени  ротора электрических машин относительно вектора напр жени  сети до последнего времени производилось путем насадки на вал испытуемой машины вспомогательного генератора и измерени  геометрической разности между э.д.с. и напр жением сети.

Такой способ, как известно, имеет р д недостатков, а именно:

1.При прохождении угла между означенными векторами через 180 понижаетс  точность и тер етс  однозначность расшифровки осциллограммы.

2.Изменение числа оборотов испытуемой машины (например при асинхронном ходе) вли ет на э.д.с. вспомогательной машины, что также затрудн ет расшифровку .

3.Требуетс  неупругое соединение с испытуемой машиной специального вспомогательного генератора с тем же числом полюсов, что зачастую бывает трудно выполнимо, а дл  тихоходных машин, какнапример гидрогенераторы- практически невозможно.

Предлагаемое изобретение, касающеес  способа и устройства дл  определени  указанного угла при помощи электронной ламны, не требует установки вспомогательной машины на одном валу с испытуемой, а лишь посадки на вал

(286)

особого прерывател  с числом контактов , равным числу пар полюсов испытуемой машины.

На чертеже фиг. 1 изображает принципиальную схему устройства, при помощи которого осуществл етс  предлагаемый способ определени  угла положени  ротора электрических машин относительно вектора напр жени  сети; фиг. 2, 3, 4 и 5-соответствующие диаграммы токов и напр жений.

В предлагаемом устройстве, с. целькЭ превращени  формы кривой напр жени  сети из синусоидальной в пилообразную применена добавочна  электронна  лампа I. На сетку последней подаетс  напр жение от исследуемой сети переменного тока через трансформатор П.Т. с насыщенной магнитной цепью, дающий на концах вторичной обмотки электродвижущуюс  силу в виде острого пика. В анодную же цепь выключен конденсатор , шунтированный активным сопротивлением . Так как напр жение от пикового трансформатора (фиг. 1) подаетс  на сетку добавочной лампы Д то один раз в период лампа становитс  провод щей и замыкает батарею Б, конденсатор С и сопротивление .

За это врем  конденсатор успевает зар дитьс  до напр жени , близкого к: напр жению батареи Б-. Всю остальную

часть периода лампа / заперта вследствие наличи  сеточной батареи Бс-, а конденсатор С экспотенциально разр жаетс  через RI и до напр жени , близкого к нулю.

Затем следует новый разр д конденсатора и т. д. Элементы схемы так рассчитаны , чтобы конденсатор зар жалс  в течение 15-20 электрических градусов , крива  же разр да была близка к пр молинейной.

Таким образом после некоторого переходного периода будет иметь место прерывна  крива  зар дов и разр дов и напр жение в точке А будет соответствовать кривой фиг. 2.

Если подать напр жение средней точки А на сетку лампы, наложив на него некоторую посто нную разность потенциалов, согласно характеристике лампы, то при замыкании ее на батарею Б и выборе на характеристике пр молинейного участка с минимальным сеточным током в анодной цепи лампы и будет иметь место крива  тока по фиг. 3. Крива  будет непрерывна и образует „несущий гребень.

В цепь лампы // включены две щетки IV, замыкающиес  при прохождении под ними пластин прерывател ///(в случае двухполюсной машины прерыватель имеет только один контакт).

В ту же, цепь включаетс  щлейф V дл  осциллографировани  и контрольный миллиамперметр тА. Длительность замыкани  контактов прерывател  составл ет 10-15 электрических градусов. Продолжительность замыкани  на высоту пиков записи не вли ет; от этого зависит лишь качество записи (четкое обозначение вершины пика на экране или фотобумаге).

Дл  понимани  сущности дела следует предположить в начале, что ротор исследуемой мащины вращаетс  синхронно с сетью; тогда в анодной цепи второй лампы каждый период будет проходить пик тока, величина которого определ етс  некоторой точкой на несущем гребне и будет посто нна по величине (фиг. 4).

Таким образом огибающей вершины пиков на осциллограмме будет пр ма , параллельна  оси времени (лини  А.

Пусть теперь ротор ущел вперед по отношению к вектору напр жени  сети; тогда верщины пиков займут новое положение (лини  В.

Наконец пусть ротор по отнощению к сети непрерывно уходит вперед (как например, при асинхронном ходе). Тогда пики непрерывно уменьшаютс , доход т до наименьшего значени , почти мгновенно возрастают до максимума и продолжают плавно убывать (фиг. 5). Остальные режимы легко вывод тс  из предыдущих .

При стационарных режимах изменение угла можно наблюдать по показани м прибора в анодной цепи. Вообще же он служит дл  подбора режима лампы П.

Дл  периодического контрол  амплитуды несущего гребн  параллельно прерывателю включаетс  шунтирующий контакт , воспроизвод щий 1-2 периода и тем самым дающий границы изменени  тока.

Дл  получени  точного значени  угла с учетом непр молинейности несущего гребн  и дл  определени  времени спадани  тока от М до N (фиг. 3) осциллографированием на больщой скорости снимаетс  градуировочна  крива , по которой и находитс  угол 0 в градусах, как часть от одного периода. Очевидно, посто нна  слагающа  несущего гребн  на показани  прибора непосредственно не вли ет.

Начальное значение действительного угла .,щ может быть найдено по режиму холостого хода машины или путем расчета дл  известного стационарного .

Наконец, в можно найти измерением угла насадки прерывател  на вал и учетом внутренних сдвигов устройства.

В практических услови х устройство может иметь много различных вариантов в зависимости от способа питани  анодов и накала ламп, создани  дополнительных потенциалов и пр.

Преимуществами прибора, кроме изложенных выше,  вл ютс :

I. Нагл дность записи, так как на участке 330-340° может быть получена пр молинейна  зависимость в от высоты пиков. 2.Однозначность записи, так как в силу большой крутизны гребн  на участке MN легко можно отличить, находитс  ли пик на восход щей или спадающей части гребн . 3.Независимость показаний прибора от частоты скольжени  испытуемой машины . Предмет изобретени . 1. Способ определени  угла положени  ротора электрических машин относительно вектора напр жени  сети при помощи электронной лампы, отличающийс  тем, что в анодную цепь включают последовательно с источником посто нного тока прерыватель, укрепленный на валу ротора, число контактов которого соответствует числу полюсов мащины, а на сетку лампы подают напр лсение от питающей машину сети, форму кривой которого предварительно измен ют из синусоидальной в пилообразную с тою целью, чтобы по изменению амплитудных значений результирующей кривой можно было определить угол расхождени , а по расположению огибаюш,ей вершины кривых параллельно или наклонно к оси абсцисс наличие синхронного или асинхронного вращени  исследуемого ротора. 2. Устройство дл  осуществление способа по п. 1, отличающеес  тем, что с целью превращени  формы кривой напр жени  сети из синусоидальной в пилообразную применена добавочна  электронна  лампа, сетка которой предназначена дл  подачи напр жени  от исследуемой сети переменного тока через трансформатор с насыщенной магнитной цепью, а в анодную цепь включен конденсатор, шунтированный акгизным сопротивлением, средн   точка которого непосредственно св зана с сеткой основной электронной лампы.