Автоматический полярно-координатныйкомпенсатор переменного toka

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ТЕЛЬСТВУ >819730 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлене 16. 04. 76 {21) 2 346260/18-21 (51)М. Кл.з

5 01 R 17/20 с присоединением заявки Йо—

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 070431. Бюллетвнь М 13 (53) УДК 621. 317. .727.2(088.8) Дата опубликования описания 07 . 04-.б Ь .- (72) Авторы изобретения

A. Ñ. Григорьев и Т. A. Оськина (71) Заявитель (541 ABTONATH×ÅÑÊÈÈ ПОЛЯРНО-КООРДИНАТНЫЙ

КОИПЕНСАТОР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к автоматическим компенсаторам, предназначенным для измерения. комплексных значений переменного напряжения и ЭДС. Известен автоматический компенсатор переменного тока, предназначенный для измерения .действительной и мнимой составляющей переменного напряжения. Компенсатор содержит усилитель, отсчетное устройство, цилиндрический магнитопровод, внутри которого устаневлен с зазором постоянный магнит, жестко соединенный с ротором синхронного двигателя. В зазоре ус-. тановлены две подвижные рамки, оси которых соединены с осью ротора синхронйого двигателя (1).

Компенсатор производит измерения следующим образом.

На синхронный двигатель подается переменное напряжение, частота которого равна частоте измеряемого напряжения. Синхронный двигатель вращает постоянный магнит, при этом в рамках наводится переменное напряжение с постоянной амплитудой. В результате этого в измерительном контуре, образованном катушками и входной цепью усилителя, действует суммарное переменное напряжение, в которое входит измеряемое напряжение.

Выход усилителя соединен с управляющей обмоткой синхронного двигателя, и в момент, когда измеряемое напряжение становится равным сумме наведенных в рамках напряжений, напряжение управления становится равным нулю и двигатель останавливается.

По положению рамок судят о величинах действительной и мнимой составлякщей переменного напряжения.

Недостатки указанного компенсатора - сложность конструкции из-за наличия синхронного двигателя с системой управления и низкая надежность, обусловленная вращением находящихся под напряжением рамок.

Известен и другой автоматический полярно-координатный компеисатор, содержащий усилитель, цилиндрический магиитопровод с обмоткой возбуждения, измерительную и компенсационную обмотки, светооптическое отсчетиое устройство, связанное с подвижным постоянным магнитом, установленным виут« ри магнитопровода на двухрамочиом карданном подвесе (2).

Компенсатор работает следующим образом.

819730 а

Измеряемое напряжение через обмотку компенсации подается на вход усилителя, с которого усиленное напряжение поступает на измерительную обмотку, установленную на постоянном магните, Ток, протекакщий по измерительной обмотке, взаимодействуя с полем возбуждения, создает вращающий момент, который поворачивает постоянный магнит с измерительной обмоткой. В момент, когда измеряемое напряжение ста-.ig новится равным ЭДС на обмотке компенсации, напряжение на входе усилителя становится равным нулю и вращение постоянного магнита прекращается, а его положение фиксируется посредством светооптического устройства..

Данное устройство является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.

Недостатки его - сложность конструкции, связанная с наличием карданного подвеса, и невысокая точность измерения, обусловленная тем, что в обмотке компенсации ЭДС наводится не только полем постоянного магнита, но и полем измерительной катушки. 25

Цель изобретения — упрощение конструкции и повышение точности измерений путем размещения измерительной обмотки на неподвижном магнитопроводе и введения обратной связи в компенсаторе.

Укаэанная цель достигается тем, что измерительная обмотка размещена на магнитопроводе, а в компенсатор введены сопротивление обратной связи, 35 .подключенное к выходу усилителя, и трансформаторы, вторичные обмотки которых подключены к входу усилителя, а первичные обмотки включены последовательно с обмоткой возбуждения. на чертеже представлена схема ав- 40 томатического полярно-координатного компенсатора переменного тока.

На магнитопроводе 1 с полюсными дугообразными наконечниками размещены катушки 2 обмотки возбуждения, 45 соединенные звездой, и катушки 3 измерительной обмотки, соединенные последовательно. Внутри магнитопровода размещен подвижный цилиндрический элемент 4, выполненный иэ магнито- 50 мягкого феррита, который через колпачок 5 крепится к основанию устройства на круглой консольной пружине 6.

На торце подвижного цилиндрического элемента 4 установлено зеркало 7, при помощи которого луч от лампочки 8 попадает на шкалу 9 светооптического отсчетного устройства. Вторичные обмотки трансформаторов 10 включены на вход усилителя 11, а первичные обмот.— ки, которые являются обмотками ком- ® пенсации, включены последовательно с катушками 2 обмотки возбуждения. Выход усилителя соединен с входом компенсатора через сопротивление 12 обратной связи. 65

Компенсатор работает следукшим образом.

При подаче измеряемого комплексного напряжения U„ íà вход компенсаторапо катушкам 3 измерительной обмотки протекает ток, который, взаимодействуя с магнитным потоком, создан-. ным обмоткой возбуждения, создает силу, отклоняющую, подвижный цилиндрический элемент 4, причем направление отклонякщей силы совпадает с вектором тока" измерительной обмотки. При отклонении подвижного цилиндрического элемента 4, выполненного из магнитомягкого феррита, происходит перераспределение фазных напряжений питания., между катушками 2 обмотки возбуждения и первичными обмотками трасформаторов 10, на которых появляется векторная разность потенциалов, которая при помощи вторичной обмотки поступает на вход усилителя 11 и создает на сопротивлении 12 обратной связи нап-. ряжение Ос, -равное измеряемому по модулю и встречное по направлению.

При достижении этого равенства подвижный цилиндрический элемент останавливается, и на шкале 9 светооптического отсчетного устройства фиксируется значение измеряемого напряжения.

Отсутствие катушек на подвижном цилиндрическом элементе упрощает конструкцию компенсатора, а выполнение обмоток компенсации в качестве обмоток трансформаторов позволяет исключить влияние поля измерительных катушек и повысить точность измерений. ,Формула изобретения

Автоматический полярно-координатный компенсатор переменного тока, содержащий усилитель, магнитопровод с обмоткой возбуждения, измерительную и компенсационную обмотки, светооптнческое отсчетное устройство, связанное с подвижным цилиндркческим элементом, установленным внутри магнитопровода, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции н повышения точности измерений, измерительная обмотка размйцена на укаэанном магнитопроводе, а в компенсатор введеиы сопротивление обратной связи, подключенное к выходу усилителя, и трансформаторы, вторичные обмотки которых подключены .к входу усилителя, а первичные - последовательно с обмоткой возбуждения.

Источники информации, принятые зо внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 219007, кл. Q 01 R 17/20, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 219008, кл. Ц 01 Ц 17/20, 1966.

8197 30

Составитель Н. Три4онов

Редактор Л. Ушакова Техред Т.Иаточка КорректоР В. Синицкая

Заказ 1378/24 Тираж 732 Под пис н ое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. роектная, 4