Универсальный измерительный преобразователь переменного напряжения

 

УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАЙРЯЖЕНИЯ по авт. св. 679889, о т т л и ч а ю щи и с я тем, что, с повьошения .быстродействия и расшир« ия функциональных возможностей. в него дополнительно введены формирова тель прямоугольного напряжения, включенный между дополнительным входом преобразователя и входом интегратора , и дополнительный измерительный канал-, включенный между входом интегратора и входом второго запоминающего блока, содержащий последовательно соединенные инвертор, дополнительный интегратор, дополнительный повторитель, четвертый ключ, третий запоминанмций блок и пятый ключ, шестой ключ, -включенный между выходом дополнительного интегратора и общей шиной,- причем управляющие входы ключей соединены с выходом блока управления.

„„SU„„1048418

COI03 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

1(5g) G 01 R 19/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСВ ГВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ .;(61) 679889 (21) 3444884/18-21 (22) 28.05.82 (46) 15.1 0.83. Бюл. М 38 (72) lO.Н. Лысиков (71) Институт электродинамики АН:Ук-. раинской ССР (53) 621. 317.7(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство. СССР

9 679889, кл. G R 19/22, .1977. (54)(57) УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ% НЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕНН01 О liA,«цРЯЖЕНИЯ по авт. св. М 679889, о т: -. л и ч а ю шийся тем, что, с .це- лью повышения быстродействия и рас- -: ширения функциональных возможностей, в Hего дополнительно введены формирователь прямоугольного напряжения, включенный между дополнительным вхо-. дом преобразователя и входом интегратора, и дополнительный измерительный канал., включенный между входом интегратора и входом второго запоминающего блока, содержащий последовательно соединенные инвертор, дополнительный интегратор, дополнительный повторитель, четвертый ключ, третий запоминающий блок и пятый ключ, шестой ключ, включенный между выходом дополнительного интегратора и общей шиной; причем управляющие входы ключей соединены с выходом блока управления. И

Ф .

1048418

Изобретение отнбсится к автоматйческому регулированию возбуждения синхронных машин.

По основному авт. св. Р 679889 известен универсальный измерительный преобразователь для автоматических регуляторов возбуждения синхронных машин, осуществляющий преобразование переменного напряжения, пропорционального напряжению на зажимах синхронной машины или полному, 10 реактивному, или активному. току статора в эквивалентное постоянное напряжение с малыми пульсациями. Быстродействие преобразователя составляет один период контролируемого пе" ременного напряжения ° Этот измери» тельный преобразователь содержит иэ мерительный канал, включенный между первым входом преобразователя и его выходом и .состоящий иэ последовательно соединенных интегратора, пов торителя, первого ключа, первого запоминающего блока, второго ключа, второго запоминающего .блока и согласующего блока, и третьего ключа, нключенного между выходом интегратора. и общей шиной, и синхрониэирующий канал, вход которого является вторым входом преобразователя, состоящий иэ последовательно соединенных фазосднигающего блока и блока управления, причем вход блока управления является третьим входом преоб.раэонателя, а его выход соединен с управляющими входами всех ключейГ1 1.

Недостатком известного устройства .135 является низкое быстродействие, ограниченное периодом контролируемого переменного напряжения, и отсутствие возможности измерять роторный угол синхронной машины.. 40

Цель изобретения — повышение быст- . родействия и расширение функциональных возможностей измерительного преобразователя.

Поставленная цель достигается тем,45 что в универсальный измерительный преобразователь переменного напряжения дополнительно введены формирователь прямоугольного напряжения, включенный между дополнительным вхо- 50 дом преобразователя и входом интег ратора, и дополнительный измерительный канал, включенный между входом интегратора и входом второго запоминающего блока, содержащий последовательно соедйненные инвертор, дополйительный интегратор, дополнительный повторитель, четвертый ключ, третий запоминающий блок и пятый ключ, шестой ключ, включенный между . выходом дополнительного интегратора @ и общей шиной, причем управляющие входы ключей соединены с выходом .блока управления.

На фиг. 1 изображена структурная схема универсального измерительного 65

I преобразователя переменного .напряжения; на фиг. 2 — диаграммы напряжений, поясняющие его работу.

Универсальный измерительный преобразователь переменного напряжения содержит основной измерительный канал, вход 1 которого является первым входом преобразователя, а выход

2 — его выходом. Основной измерительный канал включает последовательно соединенные интегратор 3, повторитель

4, первый ключ 5, первый запоминающий блок 6, второй ключ 7, второй запоминающий блок 8 и согласующий блок 9, а также включенный между выходом интегратора 3 и общей шиной третий ключ 10. Синхронизирующий канал, нход которого 11 является вторым входом преобразователя, включает фазосднигающий блок 12, соединенный последовательно с блоком 13 управления. При этом вход блока 13 управления является третьим входом

14 преобразователя. Дополнительно введенный формирователь 15 прямоугольного напряжения включен между дополнительным входом 16 преобразова-теля и входом интегратора 3.

Дополнительный измерительный канал включен между входом интегратора 3. и входом второго запоминающего блока 8 и содержит последонательно соединенные инвертор 17, дополнительный интегратор 18, дополнительный повторитель 19, четвертый ключ 20, третий. запоминающий блок 21, пятый ключ 22. Между выходом дополнительного интегратора и общей шиной вклю;чен шестой ключ 23, а управляющие входы всех ключей соединены с выходом. блока 13 управления.

Универсальный измерительный преобразователь переменного напряжения работает следующим образом.

В режимах измерения роторного угла синхронной машины на вход 11 фазосднигающего блока 12 подается первое синхрониэирующее напряжение Оэх.,(1) (фиг. 2), пропорциональное любому иэ линейных напряжений на зажимах синхронной машины. На вход 16 формирователя 15 прямоугольного напряжения (фиг. 1) подается второе переменное .синхронизирующее напряжение

U „2(Ц . Частота этого напряжения в нормальных режимах работы синхронной машины равна частоте линейного напряжения U „ (t) è формируется таким устройстном, работа которого синхронизирована с частотой вращения ротора синхронной машины. Такими устройствами могут быть тахогенератор, индуктинные или световые датчики положения ротора, фантомные устройства, определяющие положение оси . ротора через напряжение и ток статора, или индукционный датчик тока ротора в бесщеточных системах возбуж1048418

3 4 дения синхронных машин. Выходное иа1 рователя прямоугольного напряжения пряжение формирователя 15 подается 15, за интервал времени третьего по- на вход интегратора 3 и инвертора 17. лупериода переносится через эамкнуВ течение первого полупериода -. тый второй ключ 7 из первого эапомисинхронизирующего напряжения О8„ <(t) нающего блока 6 во второй эапоминаюдействием коммутирующих напряжений:-. 5 щий блок 8 и повторяется на выходе

О< и V« i формируемых блоком 13 уп- согласующего блока 9. При этом наравления, ключи 5, 22 и 23 замкнуты, пряжение Иэ третьего запоминающего а ключи 7, 10 и 20 разомкнуты. При блока 21 сбрасывается через замкнутаком состоянии ключей выход интег- . тый ключ 20 на малое выходное сопроратора 18 замкнут ключем 23 на общую !0 тивление дополнительного повторителя шину, а напряжение прямоугольной фор- 19, а выходное напряжение формировамы формирователя прямоугольного на- теля прямоугольного напряжения 15 пряжения 15 интегрируется интегра- : интегрируется интегратором 18 и четором 3, повторяется на выходе пов- Рез замкнутый четвертый ключ 20 пе- . торителя 4 и через замкнутый первый 5 Реносится в третий запоминающий ключ 5 переносится в первый эапоми- . блок 21. нающий блок 6. . . В последующих полупериодах синВ течение втоРого полУпеРиоДа . хронизиРУюшего.напРЯжениЯ Ое„ () напРЯжениЯ 0Е„„(4) поД Действием ком-. проЦессы измеРениЯ и пРеобРазованиЯ мутирующих напряжений 0„„ и О„ клю- выходного напряжения повторяются. .чи 5, 22 и 23 разомкнуты, а ключи 7,. Таким образом, на. выходе измери10 и 20 замкнуты (фиг, 2). При таком теля чеРез каждую половину периода состоянии ключей выход интегратора, синхронизирующего напряжения Uz„ (t)

3 замкнут ключем 10 на общую шину, . фоРмиРУется такое напряжение, урок а напряжение 0„, пропорциональное в«ь и знак которого пропорциональинтегралу выходного напряжения фор". ны Разности фаз между синхронизирую мирователя прямоугольного напряжений шими напряжениями О (t)iU 2() °

ex ех2

15, за интервал времени .первого по- Разность Фаэ этих напряжений ïpîïoðлупериода напряжения U><<(t) через,. циональна величине и знаку роторнозамкнутый ключ 7 переносится из пер- . ro Угла синхронной машины. Начальное вого запоминающего блока б во вто- 30 состояние Фаз между коммутирующими рой запоминающей блок 8. При этом: ., напряжениями О „, U<> и О@„,() для . выходное напряжение формирователя - . процессов измерения Реактивной, акпрямоугольного. напряжения 15 инвер-, тивной составляющих тока статора, тируется инвертором 17, интегриру-.„ . HJIH Роторного угла синхронной машиется дополнительным интегратором 18 35 ны корректируется Фазосдвигающим повторяется на выходе дополнительно-; блоком 12.. Способность измерения го повторителя 19 и через замкнутый- : предлагаемым измерителем напряжения, четвертый ключ 20 переносится в тре- . полного тока,. активной или реактив . тий запоминающий блок 21. : ной составляющих тока нагрузки син-.

В течение третьего .полупериода .. 40 хронной машины полностью сохраняетнапряжение О, пропорциональное ин- ся- ПРи этом быстродействие измере)тегралу от выходного напряжения фор- . ния преобразователя возрастает с одмирователя прямоугольного напряжений o o периода до половины периода кон15, за интервал времени второго полу : тролируемого.напряжения. Процесс препериода напряжения О ($) через зам-: образования для оценки активной или ех 45, кнутый ключ. 20 переносится из треть- Реактивной составляющих тока цепи

его запоминающего. блока 21 во второй .: нагрузки иллюстрируется на диаграмзапоминающий блок 8 и повторяется . ме напряжения (фиг 2) пунктирными на выходе согласующего блока 9(фиг. : 2).:;пиниями.

При этом выходное напряжение О„пер-,. вого запоминающего блока б сбрасы- :, 50 использование предложенного уст-. вается за короткое время через зам-, . Ройства обеспечиваЬт повышение бысткнутый первый ключ 5 на малое выход- Родействия и точности регулирования ное сопротивление повторителя 4, а,: . воэбУждения синхронных машин в реживыходное напряжение формирователя :.., мах РегулиРования напряжения в функпрямоугольного. напряжения 15 иитегрн-;55 ции полного, или реактивного тока руется интегратором 3, повторяется ::.: статора, в режимах .Регулирования повторителем 4 и через замкнутый пер-: . коэффициента мощности, в режимах огвый ключ 5 переносится в первый saao-. pa>«eH« нли тока ротора, или тока минающий блок б (фиг. 2д,e) . " - статора, или роторного угла, а также

В течение четвертого полупериода "щ,повышает точность срабатывания устнапряжение О„, пропорциональное ин,.,-,Ройств защиты от асинхронного хода тегралу выходного напряжения фории: сннхРоннмх зйиюйе.

1048418

ФМ.

ll@gft) 0

8 0

Vwt д йт

Vn

Дурилмр

oww pm

4uwrr+ym о ни m p n p ym Jypyprt m

8 g .Й о

Ьг

Vi

0 ф (ы) ЩуР

Заказ. 7925/51 Тираж 710 .. . Подписное

ВНИИПИ-Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

ЮЮ ВЮФВ 4I ЬВ М Ь в ЮВ ° Ю

Филиал ППП Патент ., r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель О. Глухарев

Редактор К. Волощук . Техред Ж.,Каателевич Корректор,А. Повх