Однофазный индукционный фазовращатель

 

О П И С А Н И Е (ii)474765

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (6!) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.04,74 (21) 2011869/26-21 (51) Ч. Кл. б 01г 25 04 с присоединением заявки— (23) Приоритет—

Опубликовано 25.06.75. Бюллетень М 23

Дата опубликования описания 10.02.76

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317.375 (088.8) (72) Автор изобретения

Р. H. Ромашкин (71) Заявитель (54) одноФАзный индуКционный

ФАЗОВРАЩАТЕЛЪ

Изобретение относится к области фазоизмерительной техники и может быть использовано в качестве фазосдвигающего устройства в цепях переменного тока, а также как датчик угла в преобразователях типа «угол— фаза — код» и в фазовых следящих системах, в частности в системах управления орудийным огнем и программного управления металлообрабатывающих станков.

Известен однофазный индукционный фазовращатель, содержащий ВТ, нагрузку квадратурной обмотки и две последовательно соединенные ДС-цепи, включенные между выходными концами спнусной и косинусной обмоток. Точка соединения RC-цепей подключена ко вторым концам обмоток. Выходное напряжение снимается с нагрузки, включенной между точками соединения резисторов и конденсаторов. Выполнение фазовращателя по данной схеме позволяет расширить частотный диапазон использования фазовращателя в сторону низких частот. Наличие двух настраиваемых RC-цепей усложняет схему и вы-ывает значительные затраты времени на настройку этих цепей. Из-за невозможности очной настройки RC-цепей фазовращатель обладает повышенной угловой ошибкой, а для точной работы фазовращателя необходимо, чтобы его обе RC-цепи были идентичными.

Цель изобретения — расширить частотный диапазон работы в сторону низких частот.

Это достигается путем включения между выходными концами спнусной и коспнусной обмоток ВТ электрического конденсатора.

На чертеже изображена схема предлагаемого однофазного индукционного фазовращателя.

Фазовращатель содержит вращгпощпйся

10 трансформатор 1, фазосдвпгающую RCr,цепь, регулируемую нагрузку квадратурной обмотки ВТ, конденсатор С, B схеме фазовращателя введены следующие обозначения: C C> — обмотка возбуждения ВТ; СзС вЂ” квадратурная обмотка ВТ;

Р,Р— синусная обмотка ВТ; РзР, — косппусная обмотка ВТ; r, — добавочный резистор

RCr,-цепи; С вЂ” электрический конденсатор

RCr,-цепи; R — резистор RCr,-цепи; C„— электрический конденсатор, включенный в схему фазовращателя для расширения частотного диапазона использования в сторону. низких частот; Z"" — нагрузка квадратурной обмотки ВТ.

Эффект расширения частотного диапазона использования фазовращателя в сторону низких частот достигается тем, что благодаря электрическому конденсатору С„, включенному между выходными концами синусной и косинусной обмоток ВТ, становится возмож474765

„2 „, (r, 4- х.,}

r1 —; хз

+ 11. х2X, — r) — х

i1...„х,Х, ° 2

) -,, ч ) т1" + х .2х2 (хч.:3 — r,.r.,} }

m о

Х„r2+ х2 ,-2

) - — Х ч; 2

1 3 4

-")1 т- —,1.."-з

2 2

1 -т ХЗ )1 + -СЗ

Л и .1 + З

Хи| и, 2

)1 -Г -ХЗ

60 ным выполнение условий настройки фазоврящателя. Тем самым становится возможной безошибочная работа фазовращателя на частотах, лежащих ниже нижней границы частотного диапазона работы (теоретически, если не, читыв11ть влияния других Исто (ников погрешности) .

Существенное влияние на значение нижней границы частотного диапазона работы фазовращателя оказывает электрическая и магнитная неперпендикулярность обмоток ВТ.

При этом величина добавочного резистора с, смещается в более отрицательную область.

Включение же конд нсатора Си, между выходными концами синусной и косинусной обмоток вызывает трансформацию значений добавочного резистора из области отрицательных значений в область поло2кительных значений. Тем самым достигается расширение частотного диапазона использования фязовращателя в сторону низких частот. Включение между выходными обмотками ВТ конденсатора С, эквивалентно увеличению паразиткой емкости ме)кду этими обмотками. Из литературы известно, что наличие паразитной емкости .1ежду синусной и косинусной обмотками ВТ вызывает увеличение угловой ошибки фазовращателя, Действительно, если фазовращатель до включегн)я паразитной емкости (или конденсатора C,,) был настроен, т. е. его ошибка минимальна, то подсоединение паразитной емкости вызывает увеличение угловой ошибки.

Такие конструктивно-технологические факторы, как неперпендикулярность вторичных обмоток ВТ, их неидентичность; наличие пяразитной емкости, могут быть скомпенсированы перестройкой RCr цепи. При выполнении всех условий настройки выходной сигнал фязовращателя не будет содержать сигнала ошибки.

Например, с учетом паразитной емкости (или конденсатора С„) между сииусной и осинусной обмотками ВТ условия обращения в нуль сигнала ошибки (условия настройки 4> фазовращателя) имеют вид

R= — Х,— х, — r2— х (x, r,)

+ 2 1 ч + — Х2 +)2 — (r2 — 1 Х2) Х

2 г

2Х„, (., Г, — .:. Хз) Х Х, (r f — Хз) х.:,.и — 1

/ и m где р — (— — —.—,— — -,,— †.,; Х вЂ” емкостП 1, ное сопротивление конденсатора С фазосдвигающей RCr;цепи; Хи — емкостпое сопротивление паразитной емкости или конденсатора

С,; r,, хз — активное и индуктивное сопротивление обмотки возбуждения ВТ; r2, х,— активное и индуктивное сопротивление вторичных обмоток ВТ; х,и — сопротивление взаимоиндукции между первичными и вторичными обмотками ВТ.

При Хи — = приведенные условия преобразуются в обычные условия настройки, характерные для идеального фазовращателя.

B схеме фазовращателя не требуется настройки конденсатора С„. Его приблизительные номинальные значения могут быть определены расчетным путем. Однако наиболее просто необходимая величина конденсатора

С „определяется экспериментально. Как показали исследования, оптимальные значения

С„соответствуют значениям r =10 — 100 c»t.

Поэтому при определении величины конденсатора Си поступают следующим образом: в настраиваемый фазовращатель включают произвольно взятый конденсатор, после чего производят настройку RCr,-цепи. Если при этом r, ) 100 оя, то значение С уменьшается.

При слишком больших величинах Си наблюдается уменьшение коэффициента передачи фазовращателя более чем на 5 — 10О)о.

Предмет изобретения

Однофазный индукционный фазовращатель, содержащий вращающийся трансформатор (ВТ), фазосдвигающую RCr,-цепь, регулируемую нагрузку квадратурной обмотки, отличающийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона работы в сторону низких частот, между выходными концами синусной и косинусной обмоток ВТ включен электрический конденсатор.

474 й5 к,н

I 1

Составитель А. Ефимочкин

Техред Л. Казачкова

Редактор О. Стенина

Корректор И. Симкина

Заказ 1289/1848 Изд. № 812 Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-Зо, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»