Устройство для вычисления симметричной составляющей трехфазных цепей

 

СООЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК

1 ..SU 16441 щ) С 06 Г 7/62

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н А ВТОРСНОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1247906 (21) 4704945/24 (22) 27 ° 04.89 (46) 23.04.91 ° !!юп. Р 15 (71) Ленинградский политехнический институт им. M.È.Калинина (72) А.И.Таджибаев, С.В.Чурсин и И.А.Ротачев (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1247906, кл . r, 06 с 7/62, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ CHNИЕТРИЧНОЙ СОСТАВЛЯИ! (ЕЙ ТРЕХФАЗНЫХ

ЦЕПЕЙ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для автоматизации контроля режимов трехфазных электрических цепей. Цель изобретения — повышение точности вычисления. Устройство соИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для автоматизации контроля режимов трехфазных электрических цепей.

Цель изобретения — повышение точности вычисления.

На чертеже представлена схема устройства для вычисления симметричной составляющей трехфазных цепей (например, обратной последовательности) .

Устройство содержит блоки 1 и 2 вычисления разности фазных величин, 2 держит блоки 1 и 2 вычисления разнбсти фаэных величин, выполненные и виде дифференциальных усилителей, первый сумматор 3, основную 4 и дополнительную 5 фазосдвигающие цепи, второй сумматор 6, блок задержки 7, резонансный усилитель 8, фазовращатель

9, преобразователь фаза-код 10, умножающий цифроаналоговый пребразователь 11 и блок регистрации 12. Преобразователь фаза-код 10 состоит из фазового детектора 13, первого 14 и второго 15 элементов задержки, генератора стабильной частоты 16, счетчика 17 импульсов и регистра памяти 18. Достижение поставленной цели; д обеспечено благодаря введению в уст- ройство дополнительной фазосдвигающей цепи, умножающего цифроаналогового преобразователя и преобразователя фаза-код. 1 ил . выполненные в виде дифференциальных усилителей, первый сумматор 3, основную 4 и дополнительную 5 фазосдвигающие цепи, второй сумматор 6, блок задержки 7, резонансный усилитель 8, фазовращатель 9, преобразователь фаза-код 10, умножающий цифроаналоговый преобразователь (ЦАП)

11 и блок регистрации 12.

Преобразователь фаза-код 10 состоит из фазового детектора 1З,первого 14 и второго 15 элементов задержки генератора стабильной часто16441 ты 16, счетчика 17 импульсов и регистра памяти 18. устройство работает следующим образом.

Напряжение Б1 с выхода блока 1 поступает непосредственно на первый вход сумматора 3, а напряжение

U с выхода блока ? — на второй вход того же сумматора через фазосдвигаю- 10 щув цепь 4. Введение дополнительной фазосдвигающей цепи 5 позволяет путем изменения коэффициента передачи по четвертому входу сумматора 3 обеспечить на его выходе нулевой уро- 15 вень сигнала при отклонении частоты от номинальной. В комплексной форме можно записать

Я бо и =и +u

K 1

-) — „ 240

Я

+ц е н

Напряжение на четвертом входе сумматора 3 равно 25

П„ = Ц ° М

t 1 где U4 — напряжение на выходе фа- . зосдвигавщей цепи 4;

М вЂ” коэффициент деления умноЭ жающего ЦАП 11.

При этом

К> И„=, А f. л

35 где = Я ЙЦ - длительность имФД пульса нулевого уровня на выходе фазового детектора 13; 40

٠— сдвиг п о фаз е сиг нало в на его входе;

Я вЂ” угловая частота контролируемого сигнала; частота следования им- 45 пульсов генератора 16;

К вЂ” коэффициент деления счетчика 17.

При ноиинальной частоте на входах фазового детектора 13 сигналы сдвину- 50 ты по фазе на угол Щ, и на его выходе формируется сигнал нулевого уровня длительностью 8 . Этот сигнал через первый элемент задержки 14 подается на С-вход регистра памяти 18 и дополнительно через второй элемент задержки 15 — íà R-вход счетчика иипульсов 17. При этом код M на выходе счетчика импульсов 17 соот79 4 ветствует величине Фи, Второй элемент задержки 15 производит задержку обнуления счетчика импульсов 17, что позволяет регистру памяти 18 надежно считывать код И с выхода счетчика 17. Код И запоминается регистром памяти 18 и подается на цифровой вход ЦАП 11, на выходе которого формируется И

При отклонении частоты от номинальной и симметрии напряжений на входе блоков 1 и 2 изменяется фаза сигналов на втором и третьем входах сумматора 3, а также фаза сигналов на входах фазового детектора 13, что приводит к появлению на его выходе сигнала нулевого уровня длительностью ь Ф ся . Этому сигналу будет и л соответствовать другое значение коэффициентов: К на выходе счетчика 17, И на вйходе регистра памяти 18 и соответственно новое значение напряжения JJ< на четвертом входе сумматора 3, что позволяет компенсировать отклонение напряжений на втором и третьем входах сумматора 3 и тем самым поддерживать нулевой уровень напряжения на его выходе.

Отличительной особенностью преобразователя фаза-код является то, что в него введены второй элемент задержки импульсов 15, задерживающий обнуление счетчика 17 и позволяющий тем самым регистру памяти 18 надежно считать показания счетчика

17, и первый элемент задержки 14, позволявщий отстроиться от переходных процессов в фазосдвигающих цепях 4 и 5.

При возникновенйи несимметрии на входах блоков 1 и 2 появляется отклонение фазы напряжений на вто ром и третьем входах сумматора 3.

Преобразователь фаза-код 10 из-за наличия первого элемента задержки

14 не успевает скомпенсировать это отклонение, и на выходе сумматора 3 появляется сигнал, пропорциональный симметричной составляющей обратной последовательности, который фиксируется блоком регистрации 12.

При необходимости фиксации симметричной составляющей прямой последовательности необходимо поменять местами два напряжения на входах блоков 1 и 2.

Для подавления трансформированной погрешности из-за наличия вы5 1 сокочастотной гармонии на входе используется цепочка последовательно включенных между выходом сумматора 3 и вторым входом сумматора 6 блока задержки /, резонансного усилителя

8 и фазовращателя 9.

Зкспериментальные исследования устройства показали снижение погрешности с 10 до 2Х по отношению к фазному номинальному сигналу на входе °

644179

Составитель А.Маслов

Редактор Т.Иванова Техред Л.Сердюкова KoppeKTQP М.Самборская

Заказ 1467. Тираж 394 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Формула изобретения

1. Устройство для вычисления симметричной. составляюшей трехфазных цепей по авт.св. Р 1247906, о т л и ч а ю ц е е с я тем, что, . с целью повышения. точности, в него введены дополнительная фазосдвигаюшая цепь, умножаюций цифроаналоговый преобразователь и преобразователь фаза-код, первый информационный вход которого соединен с входом дополнительной фазосдвигающей цепи, с информационным аналоговым входом умножаюшего цифроаналогового преобразователя и с вторым входом первого сумматора, подключенного третьим входом к выходу дополнительной фазосдвигаюшей цепи, второй информационный вход и выход преобразователя фаза-код подключены соответствен5 но к выходу второго сумматора и к цифровому информационному входу умножаюг его цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с четвертым входом первого сумматора.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю rq е е с я тем, что преобразоватсль фаза-код содержит фазовый детектор, первый и второй элементы залержки, генератор стабильной частоты, счетчик импульсов и регистр памяти, причем два входа базового де, тектора являются первым и вторым информационными входами преобразователя,а

20 его выход подключен через последовательно включенные первый и второй элементы задержки к R-входу счетчика импульсов, соединенного а выходом генератора стабильной частоты,вы25 ход счетчика импульсов подключен к установочному входу регистра памяти, С-вход которого соединен с выходом первого элемента задержки, а выход является выходом преобразователя.