Датчик составляющих синусоидальной электрической величины

Союз Советских Социапистичесиих РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ(22) Заявлено 230130 (21) 2874020/18-21 (51)М. КЛ. с присоединением заявки Ио -(23) 6 01 В 19/06 Гвеударственный комитет СССР но делам изобретении и открытий(088. 8) Дата опубликования описания 300981(72) Лвтор изобретения В.Н.Аронсон Рижский опытный завод "Энергоавтоматика т(54 ) ДАТЧИК СОСТАВЛЯОЮИК СИНУСОИДАПНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ВЕЛИЧИНЫ. Недостаток данного устройствазаключается в низкой точности и недостаточном быстродействии. Как и вдругих аналогах, погрешность здесьобразуется на переходах эмиттер-база,эмиттер-коллектор транзисторов. Выходная величина выделяется в видесреднего значения электрического сигнала сложной Формы. Измерение жесреднего значения сигналов требуетвремя,как правило, значительно превы"шающее период сигнала,Изобретение относится к электроиэмерительной технике, а именно к устройствам выделения реактивной или активной составляющей тока или напряжения, и может быть использовано в устройствах определения места повреждения на линиях электропередачи при замере реактанса поврежденного участка, а также в других устройствах защиты и автоматики энергосистем;Известны датчики составляющих синусоидальной электрической величины, содержащие два входных трансформатора, два транзисторных каскада с общим эмиттером, коллекторные цепи которых подключены к первому трансФорматору, а базовые - ко второму 1,1 . Наиболее близким к предлагаемомуявляется датчик составляющих синусоидидального тока, содержащий два входных трансформатора, к одному из которых через ключ подключены интегрирую,щие конденсаторы, а ко второму - формирователь, выход которого подключенк управляющему входу ключа 21. О Несмотря на некоторые преимущества в точности перед другими известны ми устройствами, данный датчик принципиально обладает такими же недостатками - низкими быстродействием иточностью. Удовлетворительные результаты по точности здесь могут бытьдостигнуты лишь в случае, когда трансформатор Формирователя подключен кмалоизменяющемуся напряжению сети.При этом к управляющему входу ключа 2 О подводится во всех случаях достаточно большое напряжение, Если же напряжение изменяется в большем диапазоне, например, при замере реактансаповрежденного участка линии электропередачи во время горения дуги, тона управляющий вход ключа может поступать напряжение, соизмеренное с падением напряжения на переходах ключа,что вызывает значительную погрешностьЦель изобретения - повышение точности и быстродействия.Поставленная цель достигаетсятем, что датчик, содержащий два вход"ных трансформатора, ключ и формирователь, первый вход которого подключенк выходу первого трансформатора, авыход - к управляющему входу Ключаснабжен амплитудным детектором и выпрямителем, имеющим дополнительныйвход обратной связи, причем вход 1 Оключа подключен к выходу второготрансформатора через выпрямитель,выход ключа подключен к входу ампли-тудного детектора, выход которогосоединен с дополнительным входом выпрямителя, кроме того, второй входФормирователя подключен к выходу второго трансформатора, выход амплитудного детектора является выходом дат.чика.На чертеже приведена блок-схема 2 Одат".ика составляющих синусоидальнойэлектрической величины,Датчик составляющих синусоидальной электрической величины содержитдва входных трансформатора 1 и 2, . 5формирователь 3, выпрямитель 4, выход которого через ключ 5 соединенс входом амплитудного детектора 6.В режиме выделения реактивной составляющей входного напряжения дат- Зочик работает следующим образом.Входные электрические величины(ток и напряжение) через трансформаторы 1 и 2 соответственно поступаюна входы формирователя 3. Одновременно входное напряжение с выходатрансформатора 2 поступает на основной вход выпрямителя 4. Формирова"тель 3 формирует импульсы, обеспечивающие открытое состояние ключа 5на время несовпадения знаков мгновен Оных значений входных величин, Приэтом выпрямитель 4 соединен с амплитудным детектором с момента прохождения входного напряжения через нольдо момента, когда абсолютная величина мгновенного значения входного напряжения станет равна О . Обратнаясвязь с выхода амплитудного детекторана дополнительный вход выпрямителяобеспечивает во время нарастания выходного напряжения его равенство абсолютной величине входного напряжения,После закрытия ключа 5 напряжениена выходе амплитудного детектора сохраняет значение О;ц, до которогозарядился конденсатор, входящий всостав амплитудного детектора. Приследующих импульсах формирователянесмотря на открытие ключа 5, состояние конденсатора не меняется . так каквыходное напряжение превышает входное,Выделение активной составляющейвходного напряжения достигается соответствующей настройкой формирователя,при которой осуществляется сдвиг выходной величины трансформатора 1 наугол 90Таким образом, предлагаемый датчиксоставляющих синусоидальной электрической величины обеспечивает формирование на выходе постоянного напряжения, пропорционального соответствующей составляющей, за время не превышающее 10 м с(полупериода промышленной частоты), причем с высокой точностью,Формула изобретенияДатчик составляющих синусоидальной электрической величины, содержащий два входных трансформатора, ключ и формирователь, первый вход которого подключен к. выходу первого трансформатора, а выход - к управляющему входу ключа, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, он снабжен амплитуцным детектором и выпрямителем,имеющим дополнительный вход обратной связи, причем вход ключа подключен к выходу второго трансформатора через выпрямитель, выход ключа подключен к входу амплитудного детектора, выход которого соединен с дополнительным входом выпрямителя, кроме того, второй вход формирователя подключен к выходу второго трансформатора, выход амплитудного детектора является выходом датчика,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Вострокмутов П.Н. и др. Применение полупроводников в устройствахрелейной защиты, М., "Высшая школа",1962, с. 98.2, Потаповский И.Б, и др, Датчиксоставляющих синусоидального тока.Промышленная энергетика, 1978, Р 10,с. 48-49, рис. 1 (прототип).868604 адский Корректор С.Шекмар Составитель В. Цар Техред Ж.Кастелеви нови Редакт Заказ 831 д. 4/ Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна 3 Тираж 735ВНИИПИ Государственного кпо деЛам иэобретений и3035, Москва, Ж, Раушск митет крыт наб