Устройство для измерения напряжения обратной последовательности в трехфазной системе электросети

 

Изобретение может быть использовано в метрологии показателей качества электроэнергии в трехфазных сетях промышленной частоты. Сущность изобретения: устройство для измерения напряжения обратной последовательности в трехфазной системе электросети содержит заторможенный электродвигатель 1 с многосекционной измерительной обмоткой 2, коммутатор 3, синхронизатор-ограничитель 4, интегратор 5, избирательный фильтр 6, усилитель 7, детектор 8, индикатор 9 напряжения, корректор 10 технологических погрешностей. 1 ил.

Изобретение относится к метрологии показателей качества электроэнергии (ПКЭ) в трехфазных сетях промышленной частоты 50 Гц. Устройство измеряет напряжение обратной последовательности в электросети общего назначения.

Известно устройство [1] , выполненное на трех трансформаторах с девятью вторичными обмотками, шести выпрямителях, трех потенциометрах. В трансформаторах устройства формируется шестифазное напряжение на вторичных (основных и дополнительных) обмотках, витки которых связаны строгой взаимозависимостью. Эти напряжения поступают на шесть вентилей, на выходе которых возникает переменная составляющая частотой 100 Гц, пропорциональная напряжению обратной последовательности. Достоинство устройства - приемлемая точность измерения (5-10% ). Недостаток - трудность технологии изготовления идентичных трансформаторов. Наиболее близким к изобретению является устройство [2] , содержащее синхронную электромашину, во вращающемся роторе которой (при наличии несимметрии в электросети) возникает встречное вращающееся магнитное поле с ЭДС (удвоенной частоты питания 100 Гц) и амплитудой, пропорциональной напряжению обратной последовательности. Достоинство устройства - высокая точность измерения. Недостаток - наличие вращающихся частей и, следовательно, снижение метрических параметров во времени.

Цель изобретения - измерение и оперативный контроль обратной последовательности с высокой точностью (1-2% ).

Цель достигается с помощью заторможенного электродвигателя с многосекционными измерительными обмотками ротора, блоков амплитудно-импульсного кодирования и обработки полезного сигнала на транзисторах и микросхемах.

Устройство содержит (см. чертеж), заторможенный электродвигатель-датчик 1 с измерительными обмотками 2, коммутатор 3, синхронизатор-ограничитель 4, интегратор 5, избирательный фильтр 6, усилитель 7, детектор 8, индикатор 9, корректор 10 технологических неточностей.

В данном устройстве заторможенный ротор исключает случайные и систематические ошибки измерения, обуславливаемые механическим вращением, электронный коммутатор осуществляет последовательный опрос ЭДС обмоток, корректор (на пассивных RC-цепях) служит для выравнивания технологических разбросов величины и фазы опрашиваемых ЭДС обмоток, синхронизатор-ограничитель формирует из напряжения электросети сигналы управления коммутатором и блокирует электронные схемы от перенапряжений в измеряемой электросети. Заявленные отличия от прототипа сообщают устройству новое свойство.

Работа устройства в динамике. Напряжение трехфазной сети поступает на статорные обмотки электродвигателя 1 и на синхронизатор-ограничитель 4. При несимметрии в электросети распределение интенсивности магнитного поля в роторных обмотках в плоскости, перпендикулярной оси электродвигателя, напоминает эллипс. В секциях ротора наводятся ЭДС, пропорциональные магнитному потоку, вращающемуся с частотой электросети. Синхронизатор-ограничитель 4 вырабатывает синхронно частоте 50 Гц сигналы управления работой коммутатора 3. Корректор 10 компенсирует разброс ЭДС обмоток. Коммутатор 3 формирует последовательность импульсов для поочередного опроса обмоток в соответствии с местоположением каждой из них относительно оси ротора. Полученная с выхода коммутатора 3 серия амплитудно-модулированных импульсов (АИМ) содержит огибающую частотой 100 Гц, пропорциональную обратной последовательности напряжения. Это напряжение извлекается интегратором 5, фильтром 6, усиливается до необходимой величины усилителем 7, проходит детектор 8 и попадает на индикатор 9, который и фиксирует искомое напряжение обратной последовательности. Предполагаемая погрешность измерителя 1-2% .

Данные исследования подтверждают преимущества заявляемого технического решения по сравнению с прототипом. (56) Авторское свидетельство СССР N 1272402, кл. Н 02 F 3/26, 1984.

Жежеленко И. В. Показатели качества электроэнергии и их контроль на промышленных предприятиях. М. : Атомиздат, 1986, с. 47.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ ОБРАТНОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ В ТРЕХФАЗНОЙ СИСТЕМЕ ЭЛЕКТРОСЕТИ , содеpжащее электpодвигатель, фильтp и индикатоp напpяжения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измеpения, введены коммутатоp, коppектоp технологических погpешностей, синхpонизатоp-огpаничитель, интегpатоp, усилитель, детектоp, а pотоp затоpможенного электpодвигателя снабжен многосекционной измеpительной обмоткой, выводы котоpой соединены чеpез последовательно соединенные коppектоp технологических погpешностей, коммутатоp, интегpатоp, фильтp, усилитель и детектоp с входом индикатоpа напpяжения, пpичем статоpные обмотки электpодвигателя подключены к фазам контpолиpуемой сети, к котоpым также подключены входы синхpонизатоpа-огpаничителя, выход котоpого соединен с упpавляющим входом коммутатоpа.

РИСУНКИ

Рисунок 1