Устройство для индикации и измерения асимметрии напряжений трехфазной сети

( ц УУУ 59 Союз Советских Сониалистических Реслублик(43) Опубликовано 07,11,80. Бюллетень41 (45) Дата опубликования описания 07.11.80 ССС,Рделам изобретений и открытий(71) Заявител 4)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНДИКАЦИИ И ИЗМЕРЕНИЯ АСИММЕТРИИ НАПРЯЖЕНИЙ ТРЕХФАЗНОЙ СЕТИ 2 Изобретение относится к технике электронно-лучевых приборов и может быть использовано в устройствах автоматического управления качеством трехфазного напряжения.По основному авт. св.684469 известно устройство для индикации и измерения асимметрии напряжений трехфазной сети, содержащее электронную пушку, систему трехфазных обмоток и люминофорный экран с радиально-кольцевой шкалой 11,Электронный пучок из пушки по оси симметрии системы трехфазных обмоток направляется на люминофорный экран, В системе трехфазных обмоток создается вращающееся магнитное поле, которое содержит всю информацию об асимметрии напряжения исследуемой трехфазной сети. Электронный пучок под действием вращающегося магнитного поля рисует на люминофорном экране фигуру, которая анализируется с помощью радиально-кольцевой шкалы.Однако это устройство непригодно для применения в устройствах автоматического управления качеством трехфазного напряжения.Целью изобретения является непосредственное измерение асимметрии напряжений трехфазных сетей для устройств автоматического управления качеством трехфазного напряжения.Поставленная цель достигается тем, чтоэлектронная пушка снабжена диэлектрическим цилиндром вращения и дугообразными электродами, которые расположены параллельными плоскими кольцами на внутренней поверхности цилиндра, причем расстояния между средним кольцом и 1 О крайними одинаково.Система трехфазных обмоток размещается коаксиально на диэлектрическом цилиндре и подключается к исследуемой трехфазной сети. Электронный пучок вращаю щимся магнитным полем системы трехфазных обмоток выводится на дугообразные электроды.На фиг. 1 показано предлагаемое уст О ройство в аксонометрии; на фиг. 2 - устройство без системы трехфазных обмоток, диаметральный разрез; на фиг. 3 - траектория пучка электронов на боковую поверхность баллона в развертке для идеального трехфазного напряжения; на фиг, 4 - траектория пучка электронов при напряжении в фазе А, меньшем номинального, и присутствии третьей гармоники в фазе С; на фиг. 5 - напряжение фазы А, большее номинала в положительном полу10 15 20 25 зо 35 40 45 50 55 периоде и меньшее номинала в отрицательном полупериоде.Устройство состоит из электронно-лучевой трубки 1 с электронной пушкой 2, идентичных фазных обмоток 3 - 5, которые намотаны на цилиндрический баллон 6 электронно-лучевой трубки, повернуты около оси устройства на 120 относительно друг друга и образуют систему трехфазных обмоток. Со стороны электронной пушки 2 торцовые части обмоток симметрично разщеплены. С внутренней стороны баллона 6 дугообразные электроды 7 смонтированы так, что вместе они образуют три параллельные окружности. Траектории 8 - 10 пучка электронов из электронной пушки 2 показаны пунктирными линиями.Устройство работает следующим образом.Трехфазное напряжение подается на систему трехфазных обмоток 3 - 5, в которой создается магнитное поле. Последнее перпендикулярно оси симметрии устройства, вращается относительно ее и содержит в себе всю информацию о качестве трехфазного напряжения. При идеальном напряжении электронный пучок из пушки 2 направляется по оси симметрии устройства и, попав в поперечное вращающееся магнитное поле под его действием, направляется на среднее колесо электродов 7,Режим питания пушки 2 и обмоток 3 - 5 выбирается так, чтобы при идеальном трехфазном напряжении траектория 8 пучка электронов в развертке боковой поверхности баллона 6 имела прямую линию (фиг. 3). Увеличение напряжения фазы приводит к увеличению фазной компоненты магнитного поля и, следовательно, к более крутому искривлению траектории 9. Уменьшение фазного напряжения соответственно уменьшает кривизну траектории 10.Появление деформаций прямой линии на развертке фиг. 3 свидетельствует о наличии высших гармоник в фазных напряжениях сети. Чувствительность к кратности гармоник определяется количеством дугообразных электродов 7 в фазных секторах. На фиг. 3 - 5 представлено по три электрода в каждом фазном секторе развертки,Попадание пучка электродов на электрод может дать электрический сигнал, Геометрическое положение электрода определяет локализацию дефекта трехфазного напряжения. Сигналы с правых электродов означают уменьшение напряжения по сравнению с номинальным, а сигналы с левых электродов превышение.Сигнал с электрода может быть подан на исполнительное устройство для соответствующей компенсации, чтобы установить напряжение на заданном номинале. Напряжение фаз нулевой последовательности не создает магнитного поля и устройство не реагирует на него, Напряжение фаз обратной последовательности уменьшает результирующее вращающееся магнитное поле системы трехфазных обмоток и, следовательно, происходит реакция на него устройства,Устройство фактически безинерционно и не реагирует на изменение частоты трехфазного напряжения,Чувствительность устройства может быть выбрана в широком диапазоне. В основном она определяется ускоряющим напряжением электронной пушки, величиной магнитного поля в системе трехфазных обмоток и расстоянием между дугообразными электродами.Были установлены указанные параметры: ускоряющее напряжение электронной пушки следует брать порядка 10 - 20 кВ, для питания системы трехфазных обмоток суммарная мощность составит 10 - 15 ВА, расстояние между дугообразными электродами по оси устройства 10 мм. При радиусе кривизны траектории пучка электронов порядка 10 см чувствительность будет 0,1 - 1 О/О. Формула изобретения Устройство для индикации и измерения асимметрии напряжений трехфазной сети по авт, св.684469, отличающееся тем, что, с целью непосредственного измерения асимметрии напряжений трехфазных сетей для устройств автоматического управления качеством трехфазного напряжения, электронная пушка снабжена диэлектрическим цилиндром вращения и дугообразными электродами, которые расположены параллельными плоскими кольцами на внутренней поверхности цилиндра, причем расстояния между средним кольцом и крайними одинаковы. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР684469, кл. 6 01 Р 29/16, 1978 (прототип),тавитель В, Егоров Техред В, Серякова актор М,льникова Корректор Л. Тарасо Типография, пр. Сапунова,аказ 2414/16 Изд.556 Тираж 1033 ПодписноеПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5