Анализатор качества напряжения

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<" 662944 В иыРЯ3 (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 280377 (21) 2471437/18-21 (51)M. Кл.2

Cj 06 F 15/36 с присоединением заявки М

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15)35,79. Бюллетень М 18 (53) УДК681. »5 (088.8) Дата опубликования описания 15р579

6 (72) Авторы изобретения

В.Ф.Ермаков новочеркасский политехнический институт им. Серго Орджоникидзе (71) Заявитель (54 ) АНАЛИЗАТОР КАЧЕСТВА НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к вычислительной технике.

Известен анализатор качества напря. жения, содержащий входной контур, блок 5 выделения колебаний напряжения, к . выходам которого подключены регистрирующие счетчики импульсов (11 .

Однако устройство имеет погрешности, вносимые блоком в деления,кОлебаний напряжения, обусловленные неидеальностью характеристик раздели тельных диодов и ключевых. элементов схемы, а также токами утечки накопительных конденсаторов. Устройство выполняет статистический анализ толь- 15 .ко колебаний напряжения в электрической сети.

Известен анализатор качества напряжения, содержащий преобразователь, выход которого соединен с входами измерительных пороговых элементов и дифференциатора, выход которого соединен с входом порогового элемента, первый выхрд которого соединен с вхо-25 дом элемента ИЛИ-И и входом (J) )Ктриггера, а второй выход через блок временной задержки соединен с входом (К) J К-триггера и с входом установки нуля распределителя уровней, выход которого через элемент ИЛИ-И

2 соединен с информационными выходами измерительных пороговых элементов, вентили записи, выходы которых соединены с входами счетчиков импульсов (2

Однако, устройство имеет ограниченные функциональные возможности и низкую -точность работы.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и повышение точности работы.

Это достигается тем, что в анализатор качества напряжения, содержащий преобразователь, измерительные пороговые элементы, элемент HJIH-.È, распределитель уровней, J К-триггер, дифференциатор, пороговый элемент, блок временной задержки, вентили, и счетчик импульсов введены генератор импульсов, дополнительный счетчик импульсов, дешифратор, переключатель, формирователь и многополюсный переключатель, причем прямые информационные выходы измерительных пороговых элементов, выходы распределителей уровней, второй выход порогового элемента и выход формирователя соединены с соответствующими входами многополюсного переключателя, первые входы вентилей, записи, кроме вентиля записи младшего размера, объединены

944 4. та 2 приводит к появлению импульса

3 662 и соединены с первым выходом многопоюпосного переключателя, а вторые входы всех вентилей записч соединены соответственно со всеми выходами многополюсного переключателя, кроме ервого, а вход формирователя через оследовательно соединенные переключатель, дешифратор, дополнительный счетчик импульсов и генератор импульсов соединен е входом преобразователя.

Структурная электрическая схема устройства приведена на фиг.l; на ,фиг.2 и 3 - временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит преобразователь 1, преобразующий переменное напряжение промышленной частоты в изме-15 няющуюся часть его дейсвтующего значения, измерительные пороговые элементы 2, элемент ИЛИ-И 3, распределитель 4 уровней, многополюсный переключатель 5 на два положения, вен- 20 тили 6 записи, счетчики 7 импульсов

I дифференциатор 8, пороговый элемент

9, блок 10 временной задержки, 1Ктриггер 11, генератор 12 импульсов, счетчик 13 импульсов, дешифратор 14 25 переключатель 15 и формирователь 16 одиночного стробирующего импульса.

Устройство работает в двух режимах °

-:-=--.::-В первом режиме многополюсной переключатель 5 находится в положе1 I I Ф нии К . Перед началом измерений вее счетчики 7, распределитель 4 и триггер Il находятся в нулевом состоянии. напряжение U „c выхода преобразователя 1 поступает на входы измерительных пороговых элементов 2 и диффе- " ренциатора 8. Уровни срабатывания измерительных пороговых элементов 2 расставлены по равномерному закону и oYличаются друг от друга на одинаковую величину ь0. В момент времени 40 (фиг.2) производная напряжения достигает значения 1Ъ, пороговый элемент 9 срабатывает и открывает элемент ИЛИ- И

3, а также опрокидывает триггер ll в единичное состояние. напряжение триг- 45 гера -11 прикладывается к входу венти- ля 6 первого канала, однако запись информации в счетчик 7 не производит-: ся, так как вентиль заперт нулевым напряжением. с инверсного выхода по- 50 рогового элемента 9 .При дальнейшем из- менении напряжение U превышает уровень срабатывания измерительного поро-. гового элемента 2 (точка 1 на фиг.2), появляющийся при этом на выходе элемента ИЛИ-И 3 импульс поступает на

55 вход распределителя 4 и переводит его в состояние 1 . Управляющее напряжение появляется íà первом выходе распределителя 4 и прикладывается к вхо-, l, ду вентиля 6. Одновременно с этим пе- 60 реводится в нулевое состояние триггер 11, который снимает управляющий сигнал с входа вентиля б. 11ри срабатывании порогового элемента 2 (точка 2 на фиг.2) распределитель 4 пере-:,65 ходит в состояние 2 - управляющее напряжение исчезает на его первом выходе и появляется на втором. В момент времени t z (фиг.2) производная напряжения становится меньше 1% за с. Пороговый элемент 9 отпускает, закрывая элемент ИЛИ-И 3 и подавая йа вторые входы вЕнтилей 6 стробирующее напряжение. B счетчик 7 при этом записывается единица. напряжением с выхода блока 10 распределитель 4 возвращается в исходное нулевое состояние и подготавливается к расшифровке следующего колебания напряжения.Аналогично работает устройство при отрицательной производной напряжения U вх

При снижении напряжения и увеличении при этом модуля производной Q до значения 14 за с. (например,в момент 1З

Ъ фиг.2) срабатывает пороговый элемент

9, открывая элемент ИЛИ-И 3. отпускание измерительного порогового элеменединичного напряжения на его инверсном выходе и,. следовательно, к появлению импульса на выходе распределителя

4, который при этом устанавливается в состоянии 1 . отпускание измерительного порогового элемента 2 приводит к установке распределителя 4 в состояние 2 и т.д. Всего на интервале tp-t4 на выход распределителя 4 поступает 6 импульсов, распределитель 4 устанавливается в состояние 6 . После окончания колебания напряжения()в„единица записывается в счетчик 7. йа участках кривой исследуемого напряжения со значениями производной U меньшими 1Ъ за с. элемент

ИЛИ-И 3 закрыт для импульсов, следующих с выходов измерительных пороговых элементов 2. Поэтому при срабатывании .(или отпускании) измерительных пороговых элементов 2 на таких участках (например, в точке 10) состояние распределителя 4, триггера 11 не меняется и запись информации в счетчики

7 не производится. Запись в счетчик

7 осуществляется при возникновении малых по величине колебаний напряжения, протекание которых не сопровождается срабатываниями (или отпусканиями) измерительных пороговых элементов 2 (например, на участке tg -tg, фиг.2) . После окончания измерений по содержимому счетчиков 7 строится распределение колебаний напряжения в электрической сети, по которому производится оценка качества напряжения.

Второй режим работы устройства режим анализа отклонения, напряжения.

При работе анализатора в этом режиме многополосный переключатель 5 устанавливается в положение 0 .

Положением переключателя 15 задается интервал дискретизации Тр случайного процесса напряжения электрической сети 11(t) (фиг.3). В процессе

662944 работы устройства некоторая часть измерительных пороговых элементов 2 находится в сработанном состоянии.

В таком состоянии находятся измерительные пороговые элементы 2, уставки срабатывания которых оказываются ниже уровня анализируемого напряжения u (t), 8

Однако каналы счета этих элементов срабатывают лишь при появлении стробирующего импульса выборки с выхода формирователя 16 (в моменты t,,t,t, Тофиг.3) . Генератор 12 вырабатыва-10 ет на выходе прямоугольные счетные .импульсы. Эти импульсы подсчитываются счетчиком 13. Состояние счетчика

13 расшифровывается дешифратором 14.

При появлении сигнала на выходе де- 15 шифратора 14 формирователем 16 вырабатывается узкий прямоугольный импульс, стробирующий входы всех вентилей 6, и осуществляется выборка исследуемого процесса напряжения. В результате такой выборки записывается по единице в те счетчики 7, для которых выполняется неравенство; о) Uñðàü где У(пТ, ) — значение исследуемого напряжения U(t:) в момент и-ной выборки; напряжение срабатывания порогового элемента 2 i-того канала.

После окончания измерений по содержимому счетчиков 7 строится гистограмма отклонений напряжения, по . которой может быть выполнена оценка качества напряжения.

Формула изобретения

Анализатор качества напряжения, со-40 держащий преобразователь, выход которого соединен с входами измерительных пороговых элементов и дифференциатора, выход которого соединен с входом порогового элемента, первый выход которого соединен с входом порогового элемента, первый выход которого соединен с входом элемента

ИЛИ-И и входом (3) .)К-триггера, а второй выход через блок временной задержки соединен с входом (K) 3 Kтриггера и с входом установки нуля, распределителя уровней, выход которо" го через элемент ИЛИ-И соединен с информационными выходами измерительных пороговых элементов, и вентили записи, выходы которых соединены с входами счетчиков импульсов, о т л ич а ю щ и и с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей и повышения точности работы, в него введены генератор импульсов, дополнительный счетчик импульсов,дешифратор переключатель, формирователь и многополюсный переключатель, причем пряьие информационные выходы измерительных пороговых элементов, выходы распреде- лителей уровней, второй выход порогового элемента и выход формирователя соединены с соответствующими входами многополюсного переключателя, первые входы вентилей записи, кроме вентиля записи младшего размера, объединены и соединены с первым выходом многополюсного переключателя, а вторые входы вентилей записи соединены соответственно со всеми выходами многополюсного переключателя кроме epsora а вход формирователя через последовательно соединенные переключатель, дешифратор, дополнительный счетчик импульсов и генератор импульсов соединен с входом преобразователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. авторское свидетельство СССР

9 510722, ИКИ (j 06 g 7/18, 1976.

2. авторское свидетельство СССР

Р 455489р МКИ Н 03 К 17/62, 1974.

662944

cpa

1 2 д 5 б

Риг г

Риг 3

Сост ав и тель А . Титов

Редактор Л. Шмелькин Текред М. Келемеш Корректор М. Вигула

Заказ 2703/51 Тираж 779 Подписное.

ЦнИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва ж-35 Раушская наб. д.4(5

Филиал ППП Патент, r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4