Способ определения разности фаз двух напряжений

 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для определения разности фаз двух напряжений, когда одно из этих напряжений принадлежит трехфазной симметричной системе. Для упрощения реализации способа и повышения достоверности определения знака разности фаз последнюю определяют пс Формуле приведенной в описании изобретения 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л G 01 R 25/00

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4480826/21 (22) 10,06.88 (46) 15.02.91. Бюл, М 6 (71) Белорусский политехнический институт (72) В.И,Новаш, А.А.Тишечкин, Ф.А,Романюк, H.Í.Áoáêo и В.Ю,Румянцев (53) 621.317.77(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1275320, кл, G 01 R 25/00, 1985.

Изобретение относится к технике электрических измерений и предназначено для определения разности фаз двух напряжений, когда одно из этих напряжений принадлежит трехфаэной симметричной системе.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

На фиг.1 изображены векторные диаграммы напряжений для положительной(а) и отрицательной (б) разностей фаз; на фиг,2— упрощенная структурная схема устройства для осуществления способа определения разности фаз напряжений двух трехфазных синхронных генераторов.

Устройство содержит преобразователи

1 и 2 (измерительные) действующих значений переменного напряжения, которые подключены к фазам а и Ь трансформаторов 3 и

4 напряжения соответственно первого и второго трехфазных генераторов, делитель, образованный резисторами 5 и 6 с равными сопротивлениями, подключенный к фазам а и Ь трансформатора 3 первого трехфазного генератора, преобразователь 7 (измерительный) действующего значения перемен„„. Ы„„1628006 А1 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЗНОСТИ

ФАЗ ДВУХ НАПРЯЖЕНИЙ (57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для определения разности фаз двух напряжений, когда одно из этих напряжений принадлежит трехфазной симметричной системе. Для упрощения реализации способа и повышения достоверности определения знака разности фаэ последнюю определяют по Формуле приведенной в описании изобретения. 2 ил. ного напряжения, включенный на разность мгновенных значений половины первого и второго контролируемых напряжений, преобразователь 8 (измерительный) действующего значения переменного напряжения. который включен на сумму мгновенных значений второго контролируемого напряжения и напряжения, отстающего от первого контролируемого напряжения, решающий блок 9, соединенный с выходами всех пре- 0 образователей 1,2,7 и 8. ЬЭ

Переменное напряжение первого трех- Q() фаэного генератора Ui с вторичной обмотки трансформатора 3 подается на входы преоб- р разователя 1 и делителя, образованного резисторами 5 и 6, на выходе которого полнчается напряжение. равное половине входного напряжения U . Напряжение второго трехфазного генератора 02 с вторич-, а ной обмотки трансформатора 4 подается на вход преобразователя 2. На вход преобразователя 7 подается разность мгновенных значений половины напряжения первого трехфазного генератора и измеряемого напряжения второго трехфазного генератора

012, а на вход преобразователя 8 — сумма

1628006 мгновенных значений 023 контролируемого напряжения второго трехфазного генератора и напряжения первого трехфазного генератора, отстающего от контролируемого напряжения. 5

Выходные сигналы преобразователей 7 и 8, представляющие в некотором масштабе действующие значения измеряемых напряжений, подаются на вход блока 9.

Блок 9 по значениям поступающих на 10 его вход сигналов производит вычисление разности фаз в соответствии с формулой д =- sign (0,750) + 012 — 023 х

U) + 0,2501 — 012

О 02 где U1, Uz — действующие значения измерительных напряжений соответственно первого и второго трехфазных генераторов;

U1z — действующее значение разности мгновенных значений половины измеряемого напряжения первого трехфазного генератора и напряжения второго трехфазного генератора;

023 — действующее значение суммы мгновенных значений напряжения первого трехфазного генератора, отстающего от его измеряемого, и измеряемого напряжения второго трехфазного генератора.

Формула (1) является результатом решения двух треугольников (фиг.1); первого, образованного векторами напряжений

U1/2 и Llz и вектором разности их мгновенных значений U1z и второго, образованного векторами напряжений U1z, 023 и 03. Стороны указанных треугольников равны длинам соответствующих векторов и представляют собой действующие значения напряжения

О1/2, 02 U12, U23 и 03

В результате решения первого треугольника, стороны которого являются действующими значениями напряжений U1/2, Uz и U1z, определяют модуль разности фаз 45

U) + 0,2501 — 012

0102 (о < lhi ) (2) 50

Из второго треугольника, стороны которого являются действующими значениями напряжений U12, 023 и 03, определяют знак разности фаз. Если угол а изменяется в диапазоне О<а л/2, то разность фаз д 55 считают положительной (фиг.1а). Если угол а находится в диапазоне л/2 < а л. то разность фаэ д принимается отрицательной (фиг,1б). С учетом этого знак разности фаз совпадает со знаком cos а;

sign ä- sign(cos а). (3)

Из треугольника, образованного векторами напряжений U12, 023 и 03, следует

03 + 012 — 023

2 012 03

Учитывая, что 2U12 U3 > О и U3 г

=0,75 01, получают выражения для определения знака разности фаз

sig nd = s lg n (0,750) + 012 — 023 ) . (5)

Таким образом, формула (1) получена с учетом формул (2) и (5). .К непосредственно используемым параметрам для определения фазности фаз по формуле (1) относятся действующие значения контролируемых напряжений U1 и UZ. одно иэ которых принадлежит трехфазной симметричной системе, действующее значение разности мгновенных значений половины измеряемого напряжения трехфаэной системы и напряжения, не принадлежащего ей (U12), и действующее значение суммы мгновенных значений напряжения трехфазной системы, отстающей от ее измеряемого, и напряжения, не принадлежащего трехфазной системе (Uz3), которые измеряются с помощью устройств, реагирующих на действующие значения.

Формула изобретения

Способ определения разности фаз двух напряжений, заключающийся в том, что измеряют действующие значения этих напряжений, отл ича ющийся тем,что,c целью повышения точности измерения, когда одно иэ измеряемых напряжений — трехфаэной системы, а другое — двухфазной, дополнительно выделяют половину мгновенного значения измеряемого напряжения трехфаэной системы, измеряют действующее значение разности мгновенных значений полученного напряжения и напряжения двухфазной системы, измеряют двйствующее значение суммы мгновенных значений напряжения двухфазной системы и напряжения трехфазной системы, отстающего по фазе от измеряемого напряжения трехфазной системы, и определяют разность фаэ д по формуле д = sign (0.750) + О 12 — 023 х

U) + 0,250) — Ufz х агссо$

0 02

1628006

01 где U>, Uz — действующие значения измеряемого напряжения двухфазной и трехфаэной систем соответственно;

Uiz — действующее значение разности мгновенных значений половины измеряемого напряжения трехфаэной системы и напряжения двухфазной системы;

Uu — действующее значение суммы мгновенных значений напряжения двухфаэ5 ной системы и напряжения трехфазной системы, отстающего по фазе от,измеряемого напряжения трехфазной системы.

1628006

Составитель А. Орлов

Техред М.Моргентал Корректор M Шароши

Редактор А. Огар

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 339 Тираж 411 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и бткрытиям при ГКНТ СССР

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