Способ формирования трехфазной симметричной системы напряжений

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для создания образцовых источников трехфазного напряжения , необходимых для поверки измерителей паказателей качества электрической энергии. Цель изобретения - повышение точности и расширение частотного диапазона. Для этого в генераторе 1 формируют последовательность импульсов с частотой f 3nf0, где fo - требуемая частота выходного напряже

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л Н 02 J 3/26

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

; " с(>pq5цp

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф

1 °

О (2 1) 4462198/07 (22) 18.07,88 (46) 23.10.91. Бюл. t4 39 (71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) Д.К.Маков, Г.В.Маковский и Г.Н,Новодворская (53) 621.316.761.21 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 237249, кл. Н 02 J 3/26, 1961.

Авторское свидетельство СССР

М 748657, кл. Н 02 J 3/26, 1980.

„„ Ж„, 1686599 А1 (54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ТРЕХФАЗНОЙ СИММЕТРИЧНОЙ СИСТЕМЫ НАПРЯЖЕНИЙ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для создания образцовых источников трехфазного напряжения, необходимых для поверки измерителей паказателей качества электрической энергии, Цель изобретения — повышение точности и расширение частотного диапазона. Для этого в генераторе 1 формируют последовательность импульсов с частотой f = Зла, где

4-требуемая частота выходного напряже1

1686599 ния, Предвключенные счетчики 11-13 и счетчики 2 — 4 формируют три синфазные последовательности цифровых кодов аргументов синусоид, Для каждого кода аргументов синусоид с помощью постоянных запоминающих устройств 5 — 7 и цифроаналоговых преобразователей 8-10 формируются аналоговые напряжения, которые усиливаются усилителями 14-16 мощности, Измеряют начальные фазы и амплитуды напряжений на

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для создания образцовых источников трехфазного напряжения, необходимых для проверки измерителей показателей качества электроэнергии.

Целью изобретения является повышение точности и расширение частотного диапазона.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства, реализующего способ формирования трехфазной симметричной системы напряжений, Устройство содержит высокочастотный импульсный генератор 1, счетчики 2 — 4, постоянные запоминающие устройства (ПЗУ) 5 — 7, цифроаналоговые преобразователи (ЦАП) 8—

10, предвключенные счетчики 11 — 13, усилители 14 — 16 мощности, преобразователи 17 — 19 код — ток, селективный вольтметр 20, Устройство работает следующим образом.

Импульсы с частотой f = 3nf<>, где f<— требуемая частота выходного напряжения, с выхода высокочастотного импульсного генератора 1 поступают на счетные входы предвключенных счетчиков 11 — 13. Импульсы переноса после переполнения счетчиков

11 — 13 используются как счетные для соответственно счетчиков 2 — 4. Во время работы в этом режиме счетчики 2 — 4 формируют три синфазные последовательности цифровых кодов аргументов синусоид, имеющих Зп значений. Эти коды поступают на адресные шины ПЗУ 5-7, Из ПЗУ 5-7 извлекаются цифровые коды мгновенных значений соответственно рех синусоид, Цифровые коды мгновенных значений трех синусоид поступают на управляющие входы соответственно трех ЦАП 8 — 10, ЦАПы преобразуют коды мгновенных значений в соответствующие аналоговые напряжения, которые усиливаются усилителями 14 — 16 мощности.

При наличии фазовой неидентичности

Ар каналов на первой гармонике напряжения на выходах усилителей мощности

45 выходах усилителей 14-16 и выравнивают их, изменяя начальную фазу в предвключенных счетчиках 11 — 13 и коэффициенты усиления преобразователей 8-10. Окончательное формирование трехфазной симметричной системы напряжений осуществляется предустановкой счетчиков 2-4 соответственно на О,п и 2п значений, что соответствует изменению фазы напряжения на усилителе 14 на 120, а на усилителе 15 — на 240О. 1 ил, имеют между собой фазовый сдвиг на первой гармонике. Например, напряжение фазы А на первой гармонике отстает от напряжения фазы В. Фазометр, подключенный на выход усилителей 16 и 14 мощности, показывает, что напряжение фазы А на первой гармонике отстает от напряжения фазы B. To есть, необходимо уменьшить этот сдвиг фаэ, Этого можно добиться, если записать в предвключенный счетчик 12 н1н в младший разряд.

При этом импульсы переноса с предвключенного счетчика 12 появятся раньше и фазовый сдвиг уменьшится. Так добиваются уменьшения фазового сдвига между напряжениями фаз А и В. Дальнейшее уменьшение фазового сдвига между этими напряжениями достигается увеличением кода числа предустановки в предвключенном счетчике

12 в предвключенном счетчике канала напряжения, которое "отстает".

Будем считать, что напряжения синфазны, если идентичность по фазе Л р1 отвечает следующему соотнощенню: Лр — „

2 .3n где N — число разрядов в предвключенном счетчике; 3n — число состояний каждого из счетчиков 2 — 4. Добившись синфазности напряжений А и В используем те же операции для достижения синфазности трех напряжений А, В и С.

Далее добиваемся равенства трех напряжений А, В и С по первой гармонике следующим образом. На чертеже ЦАП 8 — 10 содержат преобразователи 17 — 19 код — ток и операционные усилители 21, Первоначально движки реостатов 22 находятся в среднем положении. Предположим, что напряжение фазы А больше напряжения фазы

В. Селективный вольтметр 20 измеряет напряжение первой гармоники (включен) на выходах усилителей 13 и 14 мощности, Напряжение на выходе ЦАП 8 уменьшаем, уменьшая сопротивление реостата 22. Тем самым будет уменьшаться и напряжение первой гармоники на выходе усилителя 16 мощности. Перемещать движок будем до

1686599

Составитель. И. Мирошников

РеДактор Л. ГРатилло Техред М.Моргентал Корректор М. Ш

Заказ 3606 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 получения равенства двух выходных напряжений по первой гармонике. Об этом свидетельствует нулевое показание селективного вольтметра 20.

Окончательное формирование трехфазной симметричной системы напряжений осуществляется предустановкой счетчиков

2-4 соответственно на О.п, 2п, где и, например, равно 60. Теперь из трех ПЗУ иэвлека° ются коды мгновенных значений синусоид, но уже со сдвигом, определяемым предустановкой счетчиков 2-4 (О,п, 2п).

Весь период синусоиды соответствует

Зп состояний счетчика. Каждое мгновенное значение синусоиды повторяется через 3п состояний счетчика или через 3600, n = 120 .

Счетчики 2 — 4 будут вести счет, управляя извлечением из трех ПЗУ 5 — 7 кодов мгновенных значений синусоид, сдвинутых по фазе на 120 . Сдвиг выходных напряжений усилителей 13-15 мощности по первой гаомонике в этом режиме равен О, 120 и 240. Причем изменение предустановки предвключенных счетчиков 11, 12 и 16 компенсирует неидентичность фазовых характеристик, а изменение коэффициентов передачи УАП вЂ” неидентичность коэффициентов передачи трактов прохождения сигнала.

Формула изобретения

Способ формирования трехфаэной симметричной системы напряжений путем выравнивания амплитуд и формирования сдвига фаз между синусоидальными напря.жениями, отл и ч а ю щ и и ся тем, что, с целью повышения точности и расширения частотного диапазона, формируют последо5 вательность импульсов с частотой f = 3Afp, где f< — требуемая частота выходного напряжения, из этой последовательности импульсов формируют три последовательности цифровых кодов аргументов синусоид, име10 ющих Зп значений, для каждого цифрового кода аргумента формируют соответствующий цифровой код мгновенных значений синусоид, преобразуют цифровые коды мгновенных значений синусоид в соответствующие

15 синусоидальные напряжения, усиливают их, сравнивают их по фазе и в случае, если имеется фазовое различие, изменяют начальные фазы последовательностей цифровых кодов аргументов синчсоид до выравнивания фаз

20 напряжений, сравнивают полученные синусоидальные напряжения по амплитуде и в случае, если амплитуды этих напряжений имеют различные значения, изменяют коэффициенты усиления до выравнивания ампли25 туд, после чего осуществляют сдвиг фаз между синусоидальными напряжениями путем сдвига начальных фаэ одной последовательности цифровых кодов аргументов на и значений, а второй последовательности — на

30 2п значений по отношению к полученным начальным фазам последовательностей цифровых кодов аргументов синусоид.