Устройство для измерения коэффициента несимметрии трехфазных энергетических систем

 

Изобретение может быть использовано при создании измерительных преобразователей электрических сигналов устройств регулирования и управления. Цель изобретения - повышение точности, быстродействия и расширение функциональных возможностей устройства. Устройство содержит фильтр 4, разделительный конденсатор 6, пиковый детектор 7 и индика-v тор 8. Введение управляемых дискретизирующих ключей 1-1, 1-2 и 1-3, управляющего генератора 2, суммирующего усилителя 3 и быстродействующего амплитудного выпрямителя 5 с образованием новых связей между элементами устройства позволяет получить квазинепрерьшную информацию о значении модуля обобщенного вектора трехфазной системы напряжений в течение всего периода входного сигнала и дает возможность измерить коэффициент несимметрии при переходных режимах в многофазных системах. 3 ил. § (П

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51) 4 G 01 R 29/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3866900/24-21 (22) 14.03.85 (46) 07.09.86. Бюл.№ 33 (71) Отделение Всесоюзного электротехнического института им. В.И.Ленина, г.Истра (72) С.А.Бабенко, Б.И,Крючков, В.В.Ревякин, Г.В.Рощин и А.В.Черньппов (53) 621.317.793(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР . № 664125, кл, G 01 К 29/16, 1978.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1054801., кл, G Ol R 29/16, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА НЕСИММЕТРИИ ТРЕХФАЗНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ (57) Изобретение может быть использовано при создании измерительных преобразователей электрических сигналов устройств регулирования и управления. Цель изобретения — новы шение точности, быстродействия и расширение функциональных возможностей устройства. Устройство содержит фильтр 4, разделительный конденса- тор 6, пиковый детектор 7 и индика- тор 8. Введение управляемых дискрети- зирующих ключей 1-1, 1-2 и 1-3, управляющего генератора 2, суммирующего усилителя 3 и быстродействующего амплитудного выпрямителя 5 с образованием новых связей между элементами устройства позволяет получить квазинепрерывную информацию о значении модуля обобщенного вектора трехфазной системы напряжений в течение 3 всего периода входного сигнала и дает возможность измерить коэффициент несимметрии при переходных режимах в многофазных системах. 3 ил.

1 12559

Изобретение относится к электро— измерительной технике и может быть использовано при создании измерительных преобразователей электрических сигналов устройств регулирования и управления.

Цель изобретения — повышение точности и быстродействия за счет получения квазинепрерывной информации о значении модуля обобщенного вектора 1IG трехфазной системы напряжений (токов) в тЕчение всего периода входного сигнала, а также расширение функциональных возможностей,эаключающеесH B зоз-можности измерения коэффициента несимметрии при переходных режимах в многофазных системах, На фиг.l изображена блок-схема устройства; на фиг.2 — схема быстродействующего амплитудного выпрямите- 20 ля, на фиг,З вЂ” временные диаграммы, поясняющие работу устройства,, Устройство содержит управляемые дискретизирующие ключи 1-1, 1-2, 1-3 (фиг.l), управляющие электроды кото- 25 рых подсоединены к соответствующим выходам управляющего генератора 2, суммирующий усилитель 3, вход которого соединен с выходами ключей 1-1, 1-2, 1-3, фильтр ч, бычтроцейстную- 3() щий амплитудный выпрямитель 5, разделительный конденсатор б, пиковый детектор 7 и индикатор 8, соединенные последовательно, Быстродействующий амплитудный выпрямитель (фиг.2} содержит соединенные последовательно компаратор 9, выполненный на операционном усилите.— ле без обратной связи, фазосдвигающий блок IÎ, выполненный на операционном усилителе с фазосднигающей цепочкой по неинвертчрующему входу, ждущий мультивибратор 1 1, Выход ждущего мультивибратора 11 соединен с управляющим электродом разрядного ключа 12, а вход компаратора 9 о:оединен с входным силовым выводом разрядного ключа 12, выход которого подсоединен к одной обкладке, запоминающего конденсатора 13 и входу усилителя 14 постоянного тока. Вторая . обкладка конденсатора 13 соединена с общей шиной ° !

Устройство работает следующим образом. 55

Трехфазная система напряжений (токов) АВС (фиг.3a) поцается на входы управляемых дискретизирующих б3 3 кллочей 1 — 1, ) -2, 1-3 (фиг. 1), управление которыми осуществляется управляющим генератором 2 (фиг.1), на выходах которого вырабатываются по<ледовательности импульсов с частотой и},1„„р = 5 кГц и скнажностью 2. сдвинутые друг относительно друга по фазе íà 2TI/3 (фиг,Зб-г)., Трехфазная система напряжений (токов) с помощью ключей 1 — 1, 1 — 2, 1-3 (фиг,l) в соответствии с частотой управляющего генератора 2 поочередно подается на вход суммирующего усилителя 3, на выходе которого образуется суммарный сигнал ступенчатой формы (фиг,Зд}. В момент времени (фиг,Зд) импульс управления фазы А замыкает ключ фазы А, пропуская ее на вход суммирующего усилителя, н этот момент ключ фазы (еще замкнут, и на выходе суммирующе -о усилителя присутствует напряжение фазы C

В момент времени 1 размыкается ключ

2 а азы С и на выходе суммирующего усилителя будет инвертированное напряжение фазы В,, В момент времени замыкается ключ фазы Ь, пропуская

9 ес на вход усилителя, но в этот момент еще замкнут ключ фазы 4 и на выходе усилителя будет напряжение фазь! Д . В момен-. времени t размыкается ключ фазы А и на выходе усилителя будет инвертированное напряжение фазы С, . В момент времени замыкается ключ фазы С но н этот момент еще замкнут ключ фазы В, и на выходе усилителя будет напряжение фазы В, В момент времени размыкается ключ фазы Ь и на выб ходе усилителя будет инвертированное напряжение фазы А,. Таким образом, на выходе суммирующего усилителя получается высокочастотный суммарный сигнал ступенчатой формы с чередованием ступеней соответственно чередованию фаз трухфазной системы С, В„, А„, С, В, А„... и т.д.

При несимметричном режиме устройство работает аналогичным образом, с той лишь разницей, что при дискретизации оборванной фазы на выходе суммирующего усилителя будет сигнал ступенчатой формы, в котором отсутстнуют ступени, соответствующие оборванной фазе (фазам).

С выхода суммирующего усилителя

3 (фиг,l) сигнал поступает на вход селективного фильтра 4, настроенного

3 12559 на частоту и выделяющего из дHCIC P ступенчатого сигнала первую гармони- ческук составляющую, амплитуда которой пропорциональна величине модуля обобщенного вектора (фиг,3e).

Сигнал с выхода фильтра 4 поступает на вход компаратора 9 (фиг,2) и входной силовой вывод разрядного ключа 12. Компаратор 9 формирует из высокочастотного синусоидального 1О сигнала с выхода фильтра прямоугольные импульсы, фронт которых образуется в момент перехода синусоидального сигнала через 0 (фиг,Зж). Эти импульсы подаются на фазосдвигающий 15 блок 10, который сдвигает их на 11 /2, (фиг.Зз) таким образом, что задний фронт прямоугольных импульсов формируется в момент перехода синусоидального сигнала через максимум. Ждущий 20 мультивибратор 11, на вход которого поступают прямоугольные импульсы с выхода фазосдвигающего блока 10, формирует короткие импульсы в момент спада фронта прямоугольных импульсов 25 (фиг,Зи ), совпадающие с максимумами синусоидального сигнала (фиг,Зе).

Импульсы поступают на управляющий электрод разрядного ключа 12 (фиг.2), который, замыкаясь в эти моменты, ЗО пропускает на запоминающий конденсатор 13 амплитудное значение синусои- дального сигнала с выхода фильтра 4 (фиг,1) . Конденсатор 13 (фиг.2) заряжается до напряжения, равного

35 амплитудному значению напряжения синусоидального сигнала с выхода фильтра, Усилитель 14 постоянного тока служит для согласования схемы выпрямителя с последующими элементами. Таким образом, на выходе усилителя 3 имеется аналоговое напряжение (фиг.Зк ), пропорциональное

63 4 величине модуля обобщенного вектора

U, Это напряжение подается на первую обкладку разделительного конденсатора б (фиг.1), со второй обкладки которого снимается переменная составляющая напряжения, пропорцио-. нального величине модуля обобщенного вектора (фиг.Зл), являющаяся функцией коэффициента несимметрии исходной системы. Измеряя пиковые значения этого напряжения с помощью пикового детектора 7 (фиг.1) и инди.катора 8 получают значение коэффициента несимметрии.

Формула изобретения

Устройство для измерения коэффициента несимметрии трехфазных энергетических систем, содержащее фильтр и соединенные последовательно разделительный, конденсатор, пиковый детектор и индикатор, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия измерений, а также расширения функциональных возможностей устройства, в него введены быстродействующий амплитудный выпрямитель, вход которого соеди. нен с выходом фильтра, а выход— с первой обкладкой разделительного конденсатора, три управляемых дискретизирующих ключа, суммирующий усилитель и управляющий генератор, причем выходы управляемых дискретиэи рующих ключей соединены с входом суммирующего усилителя, выход которого подключен к входу фильтра, а выходы управляющего генератора соединены с соответствующими управляющими входами дискретизирующих ключей, входы которых соединены соответственно с фазами объекта измерения.

12559бЭ

Составитель Н,Иихалев

Редактор Н.Данкулич Техред N. оданнч Корректор М.Самборская

Заказ 4818/45

Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул, Проектная,4