Трехфазный кольцевой фазовый детектор

 

Трехфазный кольцевой фазовьп детектор содержит трехфазный трансформатор (т) 1 напряжения, переключатели 2, 6, 7, Т 3, 8, 10 тока, резисторы (Р) 4, кольцевую диодную схему 5, Р 9, 13 нагрузки, перемножающий блок (Б) 11, выпрямительный Б 12, сглаживающий конденсатор 14, выключатель 15. Изобретение позволяет определить реактивную или активную мощность в одной из систем трехфазного тока. 1 ил. (Л 14)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„) 3452Ы (5g g H 02 М 7/06 G 01., R 19/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ij., ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 11574 71 (21) 4078160/24 — 21 (22) 25.04.86 (46) 15. 10.87. Бюл. Н - 38 (72) А.В. Корытов и Е.С. Терентьев (53) 621.317.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1157471, кл. Н 02 M 7/06, С 01 R l9/22, 1985. (54) ТРЕХФАЗНЫЙ КОЛЬЦЕВОЙ ФАЗОВЫЙ

ДЕТЕКТОР

А (57) Трехфазный кольцевой фазовый детектор содержит трехфазный трансформатор (Т) 1 напряжения, переключатели 2, 6, 7, Т 3, 8, 10 тока, резисторы (Р) 4, кольцевую диодную схему

5, P 9, 13 нагрузки, перемножающий блок (Б) 11, выпрямительный Б 12, сглаживающий конденсатор 14, выключатель 15. Изобретение позволяет определить реактивную или активную мощность в одной из систем трехфазного тока. 1 ил.

1345295

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано,цля получения синусоидальной зависимости выходного напря ) жения от угла сдвига фаз д двух симметричных систем трехфазного тока, определеНия реактивной или активной составляющих тока нагрузки, а также определения реактивной или активной )p мощности в одной системе трехфазного тока.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей трехфазного кольцевого фазового де- 15 тектора путем обеспечения возможности определения реактивной или активной мощности в одной системе трехфазного тока.

На чертеже приведена принципиаль- 20 ная электрическая схема трехфазного кольцевого фазового детектора.

Трехфазный кольцевой фазовый детектор (ТКФД) содержит первый трехфазный трансформатор 1 напряжения,первич- 25 ные обмотки которого соединяются пос— редством первого переключателя 2 в звезду или в треугольник, трансформаторы

3 тока, первичные обмотки которых включены в каждую фазу системы А, В, 30

С, а вторичные зашунтированы резисторами 4 и соединены в звезду, кольцевую диодную схему 5, состоящую из двух шестиугольных диодных колец с дополнительными резисторами в каждом плече, причем диоды одного кольца включены противоположно диодам друго,го и три симметричные вершины одного кольца, а оставшиеся пары вершин колец непосредственно или с помощью вто-щ рого переключателя б подключены к противофазным зажимам вторичной o6— мотки трансформатора 1 напряжения, которая выполнена шестифазной и соединена в звезду. Объединенные вершины 4б диодной схемы 5 посредством третьего переключателя 7 подключены к второму трансформатору 8 или трансформатору

3. Резистор 9 нагрузки включен между нулевыми точками вторичных обмоток трансформаторов 1 и 8 или 1 и 3.

ТКФД содержит также третий трехфазный трансформатор 10 найряжения, первичные и вторичные обмотки которого соединены в звезду, перемножающий блок 11, выпрямительный блок 12, вход которого соединен с вторичными обмотками третьего -трехфазного трансформатора 10 напряжения, соединенные параллельна второй резистор 13 нагрузки и сглаживающий конденсатор 14, которые соединены с выходом выпрямительного блока 12 и вторым входом перемножающего блока 11, выключатель

15, соединяющий первый резистор 9 нагрузки с первым входом перемножающего блока 11 и первичные обмотки третьего трансформатора 10 напряжения с системой трехфазного тока А, В, С.

ТКФД работает следующим образом.

Когда переключатель 2 в левом положении, переключатель 7 — в нижнем, тогда первичная обмотка трансформатора 1 напряжения соединена в звезду, а кольцевая диодная схема 5 — с двумя системами трехфазного тока A

В, С и а, Ь, с (исходное положение схемы показано на чертеже. Подсоединение трансформатора 1 напряжения к системе А, В, С показайо пунктирными линиями). В этом случае через трансформаторы 1 и 8 гармонические величины, пропорциональные напряжениям систем А, В, С и а, Ь, .с, подводятся к кольцевой диодной схеме 5, которая в зависимости от угла сдвига фаз о" входных напряжений преобразует угол Д в выходное напряжение на резисторе 9, изменяющееся по гармоническому закону при любых соотношениях амплитуд входных напряжений.

Для определения реактивной или активной составляющих тока нагрузк:. -в одной системе А, В, С к кольцевой диодной схеме 5 необходимо в первую очередь подсоединить вместо второго трансформатора 8 напряжения трансформаторы 3 тока при включенном выключателе 15, что достигается путем переключения третьего переключателя

7 в верхнее положение. В дальнейшем работу ТКФД будем рассматривать при неизменном положении переключателя 7 в верхнем положении. В этом случае через трансформаторы 1 и 3 гармонические величины, пропорцио— нальные напряжению K U и току KzI подводятся к кольцевой диодной схеме

5.(К и К вЂ” коэффициенты трансформации трансформаторов 1 и 3 соответственно; U u I — - напряжение и ток системы А, В, С). При выполнении условия К U> К I на выходном резисторе

9 выдепяется напряжение Б„, которое определяется по формуле

U, = К. К,RIsin(Ó. +9), (1) где К вЂ” коэффициент, определяемый

95 з 13452 параметрами кольцевой диодной схемы 5;

R — сопротивление выходного резистора 9

5

Yo — угол первоначального сдвига фазы У, зависящий от порядка подключения трансформатора 1 напряжения к кольцевой диодной схеме. 5 и системе

А, В, С;

V угол сдвига фаз между величинами I u U системы A,В,С.

При соединении первичных обмоток трансформаторов 1 и 3 в звезду и в зависимости от порядка подсоединения вторичных обмоток трансформатора 1 к кольцевой диодной схеме 5 в соответствии с основным свойством ТКФД теоретически можно получить шесть 2р значений,, изменяющихся в пределах

0,...,360 через 60, т.е. 4, = n 60, где n = 0,5.

На выходном резисторе 9 будет выделяться напряжение, пропорциональ- 25 ное реактивной составляющей нагрузки (Ising), в том случае, если величина

Уо = 0 или 180 . Достичь, например, а величины Ч, = 0 можно путем переключения первого 2 переключателя в левое gp положение, второго 6 — в нижнее, В этом случае в зависимости от величины и характера нагрузки в системе А, В, С напряжение, вьделяемое на выходном резисторе 9, в соответствии с выражением (1) определяется по фор"

10 муле

Трехфазный кольцевой фазовый детектор по авт. св. У 1157471, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены третий трехфазный трансформатор напряжения, первичные и вторичные обмотки которого соединены в звезду,.перемножающий блок, выпрямительный блок, вход которого соединен с вторичными обмотками третьего трехфазного трансформатора напряжения, соединенные параллельно второй резистор нагрузки и сглаживающий конденсатор, которые соединены с выходом выпрямительного блока и первым входом перемножающеUâ = Kî Kõ RIsin ye

На выходном резисторе 9 будет выделяться напряжение, пропорциональ- 40 ное активной составляющей нагрузки (Icos4 в том случае, если величина

Ч, = 90 или 270 . Это достигается, например, установкой второго 6 переключателя в верхнее положение, чем о обеспечивается значение, = 60 (п=1).

Дополнительное смещение выходного о о напряжения на угол Уо = 30 достигается переключением гервичной обмотки трансформатора t со звезды на треугольник путем переключения первого переключателя 2 в правое положение.

Таким образом обеспечивается резульо @ тирующее значение С = + т, = 60+30 =

90 и напряжение, вьделяемое на выходном резисторе 9, в соответствии с выражением (1) определяется по формуле

U = К,K RIsin(+90 ) = К,K RIcosV.

Вьделение реактивной или активной мощности в одной системе трехфазного тока производится путем перемножения в блоке 11 (при включенном выключателе 15) реактивной или активной составляющих тока нагрузки, выделяемых на первом резисторе 9 нагрузки по описанному выше способу, на выпрямленное на втором резисторе 13 нагрузки напряжение системы трехфазíîro тока.

Реактивная или активная мощность определяется на выходе перемножающего бпока 11, причем эта мощность может вьделяться на резисторе, устанавливаемом на выходе блока 11, или фиксироваться с помощью вольтметра постоянного тока в зависимости от функционального назначения ТКФД.

Точность определения реактивной или активной мощности зависит, в основном,от величины соотношения

= К U/К I. При = 1 ошибка максима1 льная и составляет S при J" = 0 5 эта ошибка менее 1% а при!" = 0 4— менее 0,3 .

Таким образом, введение в ТКФД новых узлов расширяет его функциональные возможности, что позволяет наряду с получением синусоидальной зависимости выходного напряжения от угла сдвига фаз двух симметричных систем трехфазного тока и определением в одной системе трехфазного тока реактивной или активной составляющих тока нагрузки определять реактивную или активную мощности, что расширяет сферу применения ТКФД.

Формула изобретения

1345295

Составитель А. Заборня

Редактор А. Лежнина Техред А.Кра.вчук Корректор И.Муска

Заказ 4928/52 Тираж 659 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 го блока, выключатель, соединяющий первый резистор нагрузки с вторым входом перемножающего блока и первичные обмотки третьего трансформатора напряжения с системой трехфазного тока.