Датчик несимметрии напряжений трехфазного источника

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1272402 6 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ы-ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Ульяновский политехнический институт (72) В, Е. Быстрицкий(54) ДАТЧИК НЕСИММЕТРИИ НАПРЯ. ЖЕНИ Й ТРЕХФАЗНОГО ИСТОЧНИКА (57) Изобретение относится к датчикам не- симметрии напряжений в системах электроснабжения и может использоваться в установках автоматического симметрирования напряжений трехфазных источников. Цель изобретения - упрощение устройства достигаг ется в результате исключения фазорегулирующих блоков и введения дополнительных вторичных обмоток у измерительных трансформаторов. Датчик содержит измерительные трансформаторы 1 - 3, фазы 4 - 6 источника, основные вторичные обмотки 7, 8 и 9 трансформаторов, (10 - общая точка схемы), входы выпрямителей 11, 12 и 13, в каждый канал датчика включен один из выпрямителей 14, 15, 16; дополнительные вторичные обмотки 17, 18 и 19 и 20, 21 и 22 трансформаторов с числом витков, выбранным по формулам, приведенным в описании изобретения. Датчик имеет также резисторы 23 - 28 и 29 - 34, потенциометры 35, 36 и 37, движки 38, 39 и 40 которых являются его выходами, За счет снижения фазовых сдвигов между сравниваемыми напряжениям снижаются переменные составляющие в в ходных сигналах датчика. 2 ил.10 15 20 25 Изобретение относится к электротехнике, а именно к датчикам несимметрии напряжений в системах электроснабжения, и предназначено для использования в установках автоматического си мметрирования напряжений трехфазных источников. Цель изобретения - упрощение устройства путем исключения фазорегулирующих блоков за счет оснащения измерительных трансформаторов дополнительными вторичными обмотками. На фиг. 1 приведена схема датчика не- симметрии напряжений трехфазного источника; на фиг. 2 - векторная диаграмма напряжений трехфазного источника.Датчик несимметрии напряжений содержит измерительные трансформаторы 1 - 3, подключенные к фазам 4 - 6 источника. Основные вторичные обмотки 7 - 9 трансформаторов, каждая из которых имеет в число витков, выполнены с выводом средних точек (общая точка 10 схемы) и подключены к входам выпрямителей 11 - 13, В каждый канал датчика включен один из выпрямителей 14 - 16, причем вход каждого из них подключен к крайним выводам соединенных последовательно согласно и имеющих различное число витков вторичных обмоток трансформаторов соседних каналов датчика; обмоткам 17 - 19 с 2/За числом витков и обмоткам 20 - 22 с 1/-Зы числом витков каждая. Параллельно входу каждого дополнительного выпрямителя подключена цепь из двух последовательно включенных резисторов 23 и 24, 25 и 26, 27 и 28. Общие точки каждой пары указанных резисторов соединены с общей точкой схемы. К выходным разноименным клеммам основного и дополнительного выпрямителей в каждом канале датчика при помощи резисторов 29 - 34 подсоединены потенциометры 35 - 37, движки 38 - 40 которых являются выходами датчика.Устройство работает следующим образом.Анализ векторной диаграммы (фиг. 2) показывает, что обеспечение равенства модулей всех трех линейных напряжений является не единственным средством достижения симметрии напряжений в трехфазном источнике. Так, например, симметрия напряжений источника также будет достигнута, если обеспечить выполнение следующих равенств в трехфазной системе напряжений: ВУ= =3/2 АВ; АХ=-13/2 СА; СУ=-3/2 ВС. При этом следует отметить, что указанный контроль за несимметрией источника позволяет снизить переменные составляющие напряжений в выходных сигналах датчика. Это положительное свойство обусловлено меньшими фазовыми сдвигами в выбранных для попарного сравнения напряжениях. Необходимые вспомогательные напряжения получаются в результате суммирования соответствующим образом трансформированных ли 30 35 40 45 50 55 нейных напряжений источника. Так, например, вспомогательное напряжение /в, сравниваемое с линейным напряжением Олв, получается в результате суммирования напряжений Увс и, 1./с 1, соответствующим образом трансформированных. На фиг. 2 проиллюстрировано формирование вспомогательного напряжения Ув 1 в соответствии с выражениембв 1= 0 вс+1/2(/с,с Очевидно, что в данном случае переменная составляющая в выходных сигналах датчика снижается вдвое по сравнению со случаем попарного сравнения линейных напряжений источника. Для обеспечения в симметричном режиме равенства по модулю попарно сравниваемых напряжений в предлагаемом техническом решении соотношение чисел витков обмоток трансформаторов, с которых осуществляется съем указанных напряжений, должно быть следующим. Если обозначить число витков вторичной обмотки, с которой снимается линейное напряжение для попарного сравнения со вспомогательным напряжением и, а числа витков вторичных обмоток соответствующих трансформаторов, с которых снимаются линейные напряжения для образования вспомогательного напряжения - ю 1 и з, то связь между ы, ы 1 и ы должна иметь видИ =М 1+Ы 1 - М 11 И 2. Таким образом, на первичные обмотки трансформаторов 1 - 3 в симметричном режиме работы источника поступают напряжения, равные по амплитуде и сдвинутые по фазе друг относительно друга на 60. Сигналы, пропорциональные контролируемым линейным напряжениям источника, снимаются с вторичных обмоток 7 - 9. Каждый из этих сигналов попарно сравнивается с одним из вспомогательных напряжений, получаемых в результате суммирования соответствующим образом трансформированных линейных напряжений, формируемых на вторичных обмот ках 1 - 19 и 20 - 22. Выполнение вторичных обмоток 7 - 9 с ы числом витков, обмоток 17 - 19 с 2 ЯЗы числом витков, а обмоток 20 - 22 с 1/ За числом витков каждая обеспечивает в симметричном режиме работы источника равенство попарно сравниваемых напряжений по модулю и снижение фазовых сдвигов между ними до 30. Напряжения, снимаемые с обмоток 7 - 9 и с крайних выводов последовательно соединенных обмоток 18 и 22, 19 и 20, 17 и 21, выпрямляются при помощи выпрямителей 11 - 13 и 14 - 16 и подаются при помощи ограничительных резисторов 29 - 34 на потенциометры 35 - 37 таким образом, что на каждый из потенциометров поступают разнополярные выпрямленные напряжения. Выходные сигналы датчика снимаются с движков 38 - 40 потенциометров. При этом за счет снижения фазовых сдвигов между сравниваемыми напряжениями снижаются пере272402 Формула изобретения г.Я Составитель Н. МТехред И. ВерееТираж 612ВНИИПИ Государственного копо делам изобретений и113035, Москва, Ж - 35, РаушсФилиал ППП Патент, г. Ужгород кап Корректор Л. 3ПодписноеСССРтийб., д. 4/5Проектная, 4 Редактор Е. Папи Заказ 6344/5 мокосов мите оз кр ая н менные составляю 1 цие в выходных сигналах датчика. Введение трех дополнительных резисторов, выполняемых с выводом средней точки и подключенных параллельно входам дополнительных выпрямителей, необходимо для получения обшей точки датчика, по отношению к которой производится съем выходных сигналов. Датчик несимметрии напряжений трехфазного источника с числом каналов, равным числу его фаз, содержащий в каждом канале измерительный трансформатор, выпрямитель, подключенный к выполненной с средним выводом, подключенным к общей шине, вторичной обмотке измерительного трансформатора, потенциометр, к выводам которого подключены соответственно первый и второй резисторы, причем второй вывод первого резистора подключен к выходу выпрямителя, а движок потенциометра является выходом датчика, отличающийся тем,что, с целью упрощения, в каждый канал введены дополнительные выпрямитель и два резистора, а каждый измерительный трансформатор снабжен двумя дополнительными вторичными обмотками с числом витков (ю И Се 1 КОтОрЫЕ СВяЗаНЫ С ЧИСЛОМ ВИТКОВ жОС- новной вторичной обмотки зависимостью 1 е 1 = ОР+и - М, щцрИЧЕМ дОПОЛНИтЕЛЬНЫЕ вторичные обмотки разных измерительных трансформаторов, имеющие различное число витков, попарно соединены последовательно согласно, причем крайние выводы последовательно соединенных дополнительных обмоток в каждом канале подключены соответственно к входам дополнительных выпрямителей н первым выводам дополнительных резисторов, другие выводы которых подключены к обшей шине, при этом выход дополнительного выпрямителя подключен к второму выводу второго резистора, выходы основного и дополнительного выпрямителей в каждом канале 20 берутся разнополярными, а первичные обмотки измерительных трансформаторов подключены к клеммам источника трехфазного напряжения непосредственно.