167905. lajstromszámú szabadalom • Villamos elven alapuló nyomatékmérő berendezés váltakozóáramú gépek nyomatékának mérésére

MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Bejelentés napja: 1972. X. 16. Közzététel napja: 1975. VII. 28. Megjelent: 1977. IV. 30. (BU—628) 167905 Nemzetközi osztályozás: G 01 1 5/00 G 01 v 7/00 Feltalálók: dr. Rácz István gépészmérnök, 27,5% dr. Halász Sándor villamosmérnök, 27,5% Csörgits Ferenc villamosmérnök, 15,0% Hunyár Mátyás villamosmérnök, 15,0% Schmidt István villamosmérnök 15,0% Budapest Tulajdonos: Budapesti Műszaki Egyetem, Budapest Villamos elven alapuló nyomatékmérő berendezés váltakozóáramú gépek nyomatékának mérésére 1 2 A találmány tárgya berendezés villamos elven alapuló nyomatékmérésre szimmetrikus állórészű, háromfázisú, továbbá kétfázisú, illetve egyfázisú segédfázisos villamosgépekhez. A nyomaték villamos elven alapuló mérésének ismert 5 megoldásai, vagy a váltakozóáramú gép légrésteljesítményének a mérésével (Fischer, Drehmomentmessung bei elektrischen Maschinen mit Hallsonden und — multiplikatoren, messen—prüfen Juli 1971), vagy a gépbe behelyezett vizsgálótekerccsel érzékelt fluxus és a szo- 10 kásos módon (sönttel, áramváltóval) érzékelt áram vektoriális szorzatának a képzésével (Sergl, Experimentelle Untersuchungen über das Verhalten einer über einen sechspulsigen, selbstgeführten Stromrichter gespeisten Asynchronmaschine im stationären Betrieb. Bull. 15 ESE 60/1969/11, 24 mai) állítanak elő a nyomatékkal arányos villamos jelet. A légrésteljesítmény mérésén alapuló megoldás nagy hátránya, hogy csak állandósult állapotban és állandó frekvenciájú szimmetrikus szinuszos táplálás esetén 20 adja helyesen a gép elektromágneses nyomatékát. A fluxus és áram vektoriális szorzatának képzésén alapuló, és ehhez a fluxus- és áramvektor egymásra merőleges komponenseit, vagy a vektoriális szorzat képzéséhez ugyancsak alkalmas tekercsfluxus- és áram 25 fázismennyiségeket érzékelő — irodalomban ismert — kapcsolások, a fluxus térbeli felharmonikusainak hatásaitól eltekintve, mind állandósult, mind átmeneti (tranziens) állapotban helyes eredményt szolgáltatnak. Az idézett irodalomból ismert egyetlen módszer azon- 30 ban gyakorlatilag csak laboratóriumi körülmények között használható, mivel a vizsgálandó gép különleges előkészítését (mérőtekercs behelyezését) feltételezi. További hátránya, hogy a fluxust megbízhatóan mérő mérőtekercset csak a nagy légrésű gépekben lehet elhelyezni, a kis légrésű gépek hornyaiban elhelyezett mérőtekercs ugyanis nagy pontatlanságot eredményez. Célunk a találmánnyal a nyomaték mérésére olyan berendezés előállítása, amelynél a mérőkészülék közvetlenül a vizsgált gép kapcsai és a tápláló hálózat közé vagy nagy teljesítmények esetén (pl. több kV-os primer feszültség) a gépet tápláló hálózatba iktatott feszültség- és áramváltókra csatlakoztatható, így a gép különleges előkészítése (mérőtekercs behelyezése, ami a gép szétszerelését feltételezi) nélkül, úgy laboratóriumi mint üzemi körülmények között használható. A találmány szerinti berendezés lényege, hogy a nyomatékkal arányos ip X / vektoriális szorzat képzéséhez (ip a tekercsfluxus vektora, / az áramvektor) szükséges egymásra merőleges tekercsfluxus komponenseket a gépen kívül állítjuk elő úgy, hogy a kapocsfeszültség vektorának egymásra merőleges komponenseit a gép ohmos ellenállásán létrejövő feszültségeséssel arányosan korrigáljuk, majd integráljuk. Az integrátorok driftszabályozásával biztosítjuk azt, hogy a találmány szerinti berendezés tetszőleges ideig, folyamatosan használható a nyomaték mérésére. A ip X i vektoriális szorzat képezhető a egymásra merőleges x, y komponenseiből: vektorok 167905 1