Устройство для вычисления симметричных составляющих трехфазных цепей

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕ1ШЯ СИММЕТРИЧНЫХ СОСТАВЛЯЮЩИХ ТРЕХФАЗНЫХ ЦЕПЕЙ, содержащее первый блок вычисления разности двух фаз выполненный в виде первого дифференциального усилителя, неинвертирующий вход .которого является входом первой фазы синусоидального сигнала устройства , вход второй фазы синусоидального сигнала которого подключенк инвертирующему входу первого дифференциального усилителя и к неинвер тирукщему входу второго блока вычисления разности двух фаз, выполненного в виде второго дифференциального усилителя,выход которого соединен v с первым входом сумматора, выход которого подключен к инвертирующему входу третьего дифференциального усилителя, выход которого соединен с входом блока регистрации, три масштабных резистора, два разделительных конденсатора и накопительный конденсатор, вход третьей фазы синусоидального сигнала устройства подключен к инвертирующему входу второго дифференциального усилителя,, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены повторитель и масштабный усилитель, выход которого соединен с вторым входом сумматора, с первым выходом первого масштабного резистора и первым выводом первого разделительного конденсатора, второй вывод КОТОРОГО подключен к первому выводу второго масштабного резистора и первому вьюоду второго разделитель-; ного конденсатора, второй вывод ко- ; торого соединен .с неинвертирующим входом третьего дифференциального усилителя, с первым выводом третьего масштабного резистора и с неинвертирующим входом повторителя, выход, которого подключен Тс инвертирующему входу этого повторителя и второму выводу второго масштабного резистора, второй вывод первого масштабного резистора соединен с.вторым выводом Третьего масштабного резистора и первым выводомiнакопительного конденсатора , второй вывод которого соединен с.шиной нулевого потенциала, выход первого дифференциального усилителя подключен к входу масштабного усилителя.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН, 9 А

09) (11) 3Ш С 06 G 7/62

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И DTHPblTMA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (.. Д)Д а с .

13, .ИВМ4::Щ (21) 3494960/ 18-24 (22) 24.09.82 (46). 23.08.84. Бюп. Ф 31 (72) А.И. Таджибаев, В.П. Зайков и Л.С.. Захарова (71) Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. И.И. Калинина (53) 681.333(088 ° 8) (56) 1. Ванин В.К., Енин А.С. Синтез активных фильтров симметричных составляющих. — "Электричество", 1974, В 8.

2. Алексеева О.Н. и др. К выбору передаточных функций фазоповоротных устройств фильтров симметричных составляющих. — Изв. высш. учеб. заведений "Энергетика", 1980, В 3 (прототип).

t (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ

СИММЕТРИЧНЫХ -СОСТАВЛЯЮЩИХ ТРЕХФАЗНЫХ

ЦЕПЕЙ, содержащее первый блок вычисления разности двух фаз, выполненный в виде первого дифференциального. усилителя, неинвертирующий вход которого является входом первой фазы синусоидалъного сигнала устройства, вход второй фазы синусоидального сигнала которого подключен. к инвертирующему входу первого диф-ференциального усилителя и к неинвертирующему входу второго блока вычисления разности двух фаз, выполненного в виде второго дифференциального усилителя, выход которого соединен 1 с первый входом сумматора, выход которого подключен к инвертирующему входу третьего дифференциального усилителя, выход которого соединен с входом блока регистрации, три масштабных резистора, два разделительных конденсатора и накопительный конденсатор, вход третьей фазы синусоидального сигнала устройства подключен к инвертирующему входу второго дифференциального усилителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены повторитель и масштабный усилитель,.выход которого соединен с вторым входом сумматора, с первым выходом первого масштабного резистора и первым выводом первого раздели" тельного конденсатора, второй вывод котового подключен к первому выводу второго масштабного резистора и первому выводу второго разделительного конденсатора, второй вывод которого соединен .с неинвертирующим входом третьего дифференциального усилителя, с первым выводом третьего масштабного резистора и с неинвер- . тирующим входом повторителя, выход, которого подключен к инвертирующему входу этого повторителя и второму выводу второго масштабного резистора, второй вывод первого масштабного резистора соединен с вторым выводом третьего масштабного резистора и первым выводом.)накопительного кондея" сатора, второй вывод которого соединен с шиной нулевого потенциала, выход первого. дифференциального усилителя подключен к входу масштабного усилителя.

11097

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для автоматизации контроля режимов трехфазных электрических цепей. 5

Известно вычислительное устройство, содержащее операционный усилитель, вход которого подсоединен к выходу, а через цепи, обеспечивающие фильтрацию симметричных составляющих, к выходам задатчиков фазных величин, выход операционного усилитеas подсоединен к исполнительному блоку Г1J.

Недостатками этого устройства 15 являются сложность настройки и низкая точность вычисления, так как в фильт ре симметричных составляющих этого устройства необходимо точное выполнение соотношенйй между конденсатора- 2п ми, что в практических условиях требует больших трудовых затрат на настройку, которая всегда заканчивается с погрешностью.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, содержащее операционный усилитель, первый и второй формирователи разности фазных величин, три резистора и исполнительный блок, причем инвертирующий вход операционного усилителя через третий резистор подсоединен с своему выходу, а через первый и второй резисторы к выходам фазоповоротных блоков, входы которых

35 подсоединены к первому и второму формирователям разности фазных величин C2).

Недостатком известного устройства является сложность настройки и низ- 4О кая точность из-за одновременного изменения фазовых и амплитудных соотношений при регулировке параметров элементов схемы.

Цель изобретения - повышение точ-

45 ности устройства.

Поставленная цель достигается

/ тем, что в устройство, содержащее первый блок вычисления разности двух фаз,. выполненный в виде первого диф- 50 ференциального усилителя, неинвертирующий вход которого является входом задания первой фазы синусоидального сигнала устройства, вход задания второй фазы синусоидального сиг- 55 нала которого подключен к инвертирующему входу первого дифференциального усилителя и к неинвертирующему

69 2 входу второго блока вычисления разности двух фаз, выполненного в виде второго дифференциального усилителя, выход которого соединен с первым входом сумматора, выход которого подключен к инвертирующему входу третьего дифференциального усилителя, выход которого соединен с входом блока. регистрации, три масштабных резистора, два разделительных конденсатора и накопительный конденсатор, вход задания третьей фазы синусоидального сигнала устройства подключен к инвертирующему входу второго. дифференциального усилителя, введены повторитель и масштабный усилитель, выход которого соединен с вторым входом сумматора, с первым выводом первого масштабного резистора и первым выводом первого разделительного конденсатора, второй вывод которого подключен к первому выводу второго масштабного резистора и первому выводу второго разделительного конденсатора, второй вывод которого соединен с неинвертирующим входом третьего дифференциального усилителя, с первым выводом третьего масштабного резистора и с неинвертирующим входом повторителя, выход которого подключен к инвертирующему входу этого повторителя и второму выводу второго масштабного резистора, второй вывод первого масштабного резистора соединен с вторым выводом третьего масштабного резистора и первым выводом накопительного конденсатора, второй вывод которого соединен -с шиной нулевого потенциала, выход первого дифференциального усилителя подключен к входу масштабного усилителя.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит блоки вычисления разности двух фаз, выполненных в виде дифференциальных усилителей

1 и 2, масштабный усилитель 3, сумматор 4, дифференциальный усилитель 5, масштабные резисторы б-8, разделительные конденсаторы 9 и 10, накопительный конденсатор 11, повторитель 12, блок 13 регистрации. Кроме того, приведены обозначения узлов 14-19 устройства.

Устройство работает следующим образом.

1109769

Исходными уравнениями, определяющими работу устройства, являются уравнения токов, составленные соответственно для узлов 14-19 схемы

5 ) ц(Р) = = Олей ®; (4s(p) "q(рИРСу Плср(р)-Он(р)Х+ТОв(р)-Олзф1рС1аэ

Ш„,(р)-u,® "=U.(p)pc» cu«(р)-, (р) ";

О, (рЖ - 4(р) -ЦрЯ -Ц(р) -Ощ(рЯ

Cu„() )- „(p)lp(« lg„(p) 0+(p)) P. где — величины соответствующих резисторов, а U„l, LI, U 0

,Д ., .1 лД 15

11,(— напряжения в соответствую.щих узлах схемы.

Решая эту систему, предварительно обозначив

: Цв(р) =Ц (р) Ц(р)= Ыр) U«(p) = Ос(р>

I пРинимая условия Я рС рС =1,(„ + -)

r25

-Ю с -" о- + ) -, а — постоянный вещественный коэффициент, полу- З0 чим зависимость выходного напряжения U устройства от входных

0 g® U (р )

Лнализ приведенного выражения позволяет отметить, что изменением соотношения пассивных элементов можно менять фазовые соотношения между

u„ (р) и us,(Ð) независимо от амплитудных. При принятых условиях, предварительно задавшись параметрами конденсаторов, рассчитываются значения резисторов К 3адавшись амплитудными и фазовыми соотношениями, которые на фиксированной частоте реализуют одно из выражений 1Ю . Uj-U<-е Ц„,=ЗО,;

;0 =0„-е -О,=ЬО„, - Д Ю получим на выходе дифференциального усилителя 5 напряжение, пропорциональное симметрично-составляющей обратной (Ъц ) или прямой (aQ„) последовательностей. Сигнал с выхода. дифференциального усилителя 5 поступает на блок 13 регистрации.

Использование новых блоков— масштабного усилителя 3 и повторителя 12 напряжения- позволяет упростить настройку и повысить точность вычисления.

Предлагаемое устройство для вычисления симметричных составляющих обратной (прямой) последовательности трехфазных цепей реализуетоя на интегральных схемах К140УД8 и испытывается в лабораторных условиях.

Испытания показывают, что за счет независимой настройки фазовых и амплитудных соотношений преобразуемых величин упрощается настройка и повышается точность фильтра симметричных составляющих.

1109769

Составитель В.Рыбин

Техред А.Бабинец

Редактор Н.Бобкова

Корректор M,Ìàêñèìèøèíåö.Тираж 699 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

:Заказ..6086/35

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