Устройство для измерения напряжений в трехфазной цепи

 

Изобретение относится к цифро- Boft измерительной технике и предназначено для измерения амплитуд напряжений в многофазных электрических цепях. Цель изобретения - повышение точности измерений асимметрии фаз - достигается путем измерения амплитуды напряжения в трех фазах одним устройством и автоматизации процесса измерения. Для этого в устройство дополнительно введены блок 1 синхронизации , элемент ИЛИ 2, счетчик 3, дешифратор 4, аналоговый коммутатор 6, блок 9 управления, регистр 11, вход 12 Пуск, вход 13 Установка нуля. Кроме того, устройство содержит преобразователь 5 напряжение - код, формирователь 7, генератор 8 тактовой частоты, реверсивный счетчик 10. Изобретение позволяет использовать одно и то же измерительное устройство для измерения амплитудных значений напряжений во всех трех фазах и снизить т.о. аппаратурные затраты. (Л

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„128?024 А 1

©в,4 С 01 R 19/25

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (::,"

М А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ В ТРЕХФАЗНОЙ ЦЕПИ (57) Изобретение относится к цифровой измерительной технике и предназначено для измерения амплитуд напряжений в многофазных электрических цепях. Цель изобретения — повышение

12 (21) 3881664/24-21 (22) 12.04.85 (46) 30.01.87. Бюл N 4 (72) В.И.Басов и В.К.Миртов (53) 621.317.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 527670, кл. С 01 R 19/25, 1975.

Цифровая измерительная техника и программирование: Сб.ст. под ред.

А.И.Китова, вып. 3. M. Советское радио, 1967, с. 154-159, рис.1. точности измерений асимметрии фаэ достигается путем измерения амплитуды напряжения в трех фазах одним устройством и автоматизации процесса измерения. Для этого в устройство дополнительно введены блок 1 синхронизации, элемент ИЛИ 2, счетчик 3, дешифратор 4, аналоговый коммутатор

6, блок 9 управления, регистр 11, вход 12 "Пуск", вход 13 "Установка нуля". Кроме того, устройство содержит преобразователь 5 напряжение— код, формирователь 7, генератор 8 тактовой частоты, реверсивный счетчик 10. Изобретение позволяет использовать одно и то же измерительное устройство для измерения амплитудных значений напряжений во всех трех фазах и снизить т.о. аппаратурные затраты.

1 12870

Изобретение относится к цифровой измерительной технике и предназначено для измерения амплитуд напряжений в трехфазной цепи.

Цель .изобретения — повышение точ,ности измерения асимметрии фаз путем измерения амплитуды напряжения в трех фазах одним устройством в автоматизации измерения.

На фиг. 1 представлена структур- 10 ная схема устройства; на фиг. 2— временные диаграммы; на фиг. 3 и 4— пример реализации устройства. Устройство содержит блок 1 синхронизации, элемент ИЛИ 2, счетчик 3, 15 дешифратор 4, преобразователь напряжение — код, аналого"цифровой преобразователь (АЦП) 5,аналоговый коммутатор 6, формирователь 7, генератор

8 тактовой частоты, блок 9 управления, реверсивный счетчик 10, регистр

11, вход 12 "Пуск" и вход 13 "Установка нуля", причем вход 12 "Пуск" подключен к первому входу блока 1 синхронизации, к второму входу которого подключена первая фаза трехфазной цепи, к третьему входу — второй выход дешифратора 4, а к выходу — второй вход элемента ИЛИ 2, выход которого соединен со счетным входом счетчика 3, выход которого соединен с входом дешифратора 4, первый вход которого соединен с вторым входом блока 9 управления, а второй — с управляющим входом аналогового коммутатора 6, к информационным входам которого подключены фазные напряжения Ц,",U>, Выход аналогового коммутатора 6 подключен к информационному входу АЦП 5 и к входу формирователя 7,управляющий

40 выход АЦП 5 соединен с первым входом элемента ИЛИ 2, выход формирователя 7 подключен к третьему входу блока 9 управления, к четвертому входу которого подключен выход генератора 8 так

45 товой частоты, а к пятому входу— вход 13 "Установка нуля". Первый выход блока 9 управления соединен с установочными входами блока 1 синхронизации, счетчика 3, реверсивного счетчика 10 и регистра 11, второй выход соединен с управляющим входом регистра 11, третий и четвертый выходы— соответственно с входами суммирования и вычитания реверсивного счетчика 10, выход "Заем" которого соединен с управляющим входом АЦП 5, с первым входом блока 9 управления и с входом обнуления реверсивного счетчика 10.

Информационный выход реверсивного счетчика 10 соединен с информационным входом регистра 11, а выход регистра 11 — с информационным входом реверсивного счетчика 10.

Блок 1 синхронизации (фиг. 3) со— держит триггер 14, триггер 15 Шмитта, элемент И 16, одновибратор 17, причем входы Я, R и инвертирующий триггера 14 соединены соответственно с первым, вторым и четвертым входами блока 1 синхронизации, третий вход которого соединен с входом триггера

15 Шмитта, выход которого соединен с вторым входом элемента И 16, выход которого через одновибратор 17 соединен с выходом блока 1 синхронизации, а выход триггера.14 соединен с первым входом элемента И 16.

Блок 9 управления (фиг. 4) содержит первый элемент ИЛИ 18, счетчик 19, дешифратор 20, второй элемент ИЛИ 21, делитель 22 частоты, два элемента

И-НЕ ключи 23, 24, третий элемент

ИЛИ 25, причем первый и третий входы блока 9 управления соединены соответственно с первым, вторым входами первого элемента ИЛИ 18, выход которого соединен со счетным входом счетчика 19, выходы разрядов которого соединены с .соответствующими входами дешифратора 20» первый выход которого соединен с первым входом первого элемента

И-HE 23, выход которого соединен с третьим выходом блока 9 управления, второй, третий и четвертый выходы дешифратора 20 соединены с соответствующими тремя входами второго элемента ИЛИ 21, выход которого соединен с первым входом второго элемента И-НЕ

24, выход которого соединен с четвертым выходом блока 9 управления, второй выход дешифратора 20 соединен с вторым выходом блока 9 управления, четвертый вход которого соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ

24 и с входом делителя 22 частоты, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ 23, второй и пятый входы блока 9 управления соединены соответственно с первым и вторым входами третьего элемента ИЛИ 25, выход которого соединен с входом 1 счетчика 19 и с первым выходом блока.

9 управления.

1287024

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы сигналом "Установка 0", подаваемым на элемент

ИЛИ 25, все счетчики и триггер 14 ус- 5 танавливаются в нулевое состояние.

При подаче импульса "Пуск" (t<, фиг. 2) на выход 5 триггера 14 триггер устанавливается в единичное состояние и подает единицу на первый вхо элемента И 16. Когда напряжение первой фазы на выходе триггера 15 Шмитта будет меньше нуля, то единица с его инверсного выхода откроет элемент

И 16 и сигнал с его выхода запустит одновибратор 17. При подаче импульса с одновибратора 17 на элемент ИЛИ 2 счетчик 3 переходит в состояние единица и сигнал с первого выхода дешифратора 4 открывает аналоговый ключ 26 20 и устанавливает триггер 14 в исходное состояние. В результате напряжение

U первои фазы подается на измерительный вход АЦП 5 и на формирователь

7. При переходе напряжения и через нуль (1 ) в положительном направле2 нии сигнал с выхода формирователя 7 через элемент ИЛИ 18 подается на счетный вход счетчика 19 и переводит его в состояние единица. Сигнал с первого выхода дешифратора 20 подается на элемент И-НЕ 23, выполняющий роль ключа, и импульсы с генератора 8 через делитель 22 частоты на четыре и элемент

И-HI". 23 поступает на суммирующий вход З реверсивного счетчика 10. При повторном переходе U,(t ) через нуль в положительном направлении импульс с формирователя 7 через элемент ИЛИ 18 переводит счетчик 19 в положение два.

В результате сигнал на первом выходе дешифратора 20 становится равным нулю и ключ 23 закрывается. Единичный сигнал с второго выхода дешифратора 20

45 подается на управляющий вход регистра

11, в который по информационным входам записывается число с реверсивного счетчика 10, пропорциональное периоду напряжения u . Сигнал с второго выхода дешифратора 20 одновременно через

50 элемент 21 подается на элемент И-НЕ

24, выполняющий роль ключа, через который импульсы с генератора 8 поступают на вычитающий вход реверсивного счетчика 10. Частота этих импульсов в четыре раза больше частоты импульсов на суммирующем входе. Поэтому реверсивный счетчик 10 обнулится через четверть периода измеряемого напряжения. Импульс Заем (RR) с выхода реверсивного счетчика 10 (1 ) подается на управляющий вход (ЯТ) АЦП 5 и запускает его, далее на элемент ИЛИ 18 и переводит счетчик 19 в положение три, при этом сигнал на втором выходе дешифратора 20 становится равным нулю, и.ключ 24 закрывается. Тот же импульс Заем подается на управляющий вход реверсивного счетчика 10.

По этой команде осуществляется перезапись информации из регистра 11 в реверсивный счетчик 10.

По окончании замера АЦП 5 (4z) выдает импульс-команду (ЕМЪ) на ре— гистрацию напряжения U,(4 ) и через элемент ИЛИ 2 переводит счетчик 3 во второе положение. Сигнал с второго выхода дешифратора 4 открывает ключ

27 в результате напряжение (/ подаете 2 ся на входы АЦП 5 и формирователя 7.

При переходе этого напряжения через нуль (1 ) в положительном направле-нии импульс с формирователя 7 через элемент ИЛИ 18 переводит счетчик 19 в четвертое положение. Сигнал с четвертого выхода дешифратора 20 через элемент ИЛИ 21 открывает ключ 24, через который импульсы с генератора 8 подаются на вычитающий вход реверсивного счетчика 10. Через четверть периода (C,) реверсивный счетчик 10 обнулится и импульс "Заем" с его выхо" да запустит AIII 5, переведет счетчик

19 в положение пять, в результате сигнал на выходе дешифратора 20 становится равным нулю, ключ 24 закрывается, подается команда на вход С реверсивного счетчика 10 и осуществляется перезапись информации из регистра 14 в реверсивный счетчик 10.

IIo окончании замера импульс EN1) с

АЦП 5 (1 ) запускает регистрирующее устройство (не показано) и через элемент ИЛИ 2 переводит счетчик 3 в состояние три. Сигнал с третьего выхода дешифратора 4 открывает ключ 28 и к входам АЦП 5 и формирователя 7 подключается напряжение и третьей фазы. При переходе 0 через нуль (t> ) импульс с формирователя 7 через элемент ИЛИ 18 переводит счетчик.

19 в положение шесть и сигнал с шестого выхода дешифратора 20 через эле" мент ИЛИ 21 открывает ключ 24 и подает импульсы от генератора 8 на вычитающий вход реверсивного счетчика

5 138702

10. Через четверть периода { <.т ) счетчик 10 обнулится, и импульс "3aем" запустит АЦП 5, переведет счетчик

19 в положение семь и ключ 7 закроется. После конца замера импульс ЕН11

АЦН 5 (1т1) обеспечивает регистрацию результата измерения и через элемент

ИЛИ 2 переводит счетчик 3 в положение четыре. Сигнал с четвертого выхода дешифратора 4 подается на элемент

ИЛИ 25 и в результате все счетчики устанавливаются в нулевое положение.

После, подачи очередного импульса

"Пуск" цикл измерения повторяется.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет использовать одно и то же измерительное устройство {АЦП) для измерения амплитудных значений напряжений во всех трех фазах, в результате чего значительно сттижаится аппаратурные затраты для обеспечения измерения амплитудных значений папряжеттий в трехфазной цели, а также повысить точность -измерения.

Формула изобретени»

УСТРОттСТВО ДЛЯ ИЗКЕР ЕттrrsT lrHrrPrr l Е ния в трехфазной цепи, содержащее формирователь, генератор тактовой частоты, преобразователь напряжение— код,например аналого-цифровой преобразователь, и реверсивный счетчик, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышетптя точности, в него введены блок синхронизации, элемент

ИЛИ, счетчик, дешифратор, аналоговый коммутатор, блок управления, регистр, ВхОды Пуск и YcTBHo f3K8. нуrDr при чем вход Пуск" соединен с первым входом блока синхронизации, второй его вход соединен с первой фазой трехфаэной сети, третий тзход — с вторьтт.т выходом дешифратора и управляющим входом аналогового коммутатора., а выход — с вторым входом элемента ИБ1, выход которого соединен со счетным входом счетчика, выход которого соединен с входом дешифратора, первый выход которого соединен с Вторым вхо50 дом блока управления, первый вход которого соединен с управляющим входом аналого-цифрового преобразователя, управляющим входом и выхопом

"Маем" реверсивного счетчика, тре55 тий вход — с выходом формирователя, четвертый — с выходом генератора тактовой частоты, пятый — с входом УстанОвка нуля", первый выход — с

4 6 входами установки блока синхронизации, счетчика, реверсивного счетчика и регистра, второй выход — с входом управления регистра, третий и четвертый выходы — соответственно с суммирующими и вычитающими входами реверсивного счетчика, иттформационньтй выход которого соединен с информационным входом регистра, выход которого соединен с информационным входом реверсивного счетчика, к сигнальным входам аналогового коммутатора подключены фазные напряжения трехфазной цепи, выход его соединен с входом. формирователя и информационным входом аналого-цифрового преобразователя,первый выход которого соединен с пертзьтм входом элемента ИЛИ.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок синхронизации содержит тригт ер, трттггер

Шмитта, элемент И и одновибратор, причем входы R S и иннертирующий триггера соединены соответственно с первым, вторым и ". становочттьтм входами блока синхронизации, третий ттход которого соецттттетт с входом триггера Имитта, выход которого соединен с вторым входом элемента И, выход которого через одновибратор соединен с Выходом блока синхронизации, а выход триггера соединен с первым

«ходом элемента И.

3, Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит первый элемент ИЛИ, счетчик, дешифратор, второй элемент

И11И,. Делитель частоты, два элемента

И-11Г и третий элемент ИЛИ, причем ттервый и гретцт1 Входы бттока управле— пття соединены соответственно с первыттт и вторым входами ттервого элемента ИЛИ, выход которого соединен со с тетпым входом счетчика, выходы раэрядотз которого соединены с соответствующими входами цешнфра;ора, первый выход которого соединен с первым входом первого элемента И-11Г, выход которого соединен с третьим выходом блока управления, Второй, третий и четвертый Вьтходьт дептифратора соедттттеньт с соответсттзующими тремя входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И-НЕ, выход которого соецинен с четвертым выходом блока управления„ второй выход дешифратора соединен с.вторым выходом блока

1287024

Пуск

ТН

Ст2 9 Цсти) ЕИ (A/.Ð) управления, четвертый вход которого соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ и с входом делителя частоты, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ, второй и пятый входы блока управле ния соединены соответственно с первым и вторым входами третьего элемента ИЛИ, выход которого со единен с входом R счетчика и с первым выходом блока управле ния.

1287024

Составитель В.Быков

Редактор И.Дылын Техред М.Ходанич Корректор E ° Сирохман

Заказ 7711/46 Тираж /30 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