Цифровой измеритель симметричных составляющих трехфазной сети

(71) Заявите РОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СИММЕТРИЧНЫХОСТАВЛЯЮЩИХ ТРЕХФАЗНОЙ СЕТИ ные счетчики, ок изменения предел аэы на истрир делени я, иИзобретение относиткачества электроэнерги р ф сетей переменного тока.Известно цифровое устройство для измерения симметричных составляющих трехфаэной системы переменных напряжений, содержащее пересчетный блок, преобразователь аналог-код, множительное устройство, реверсивный счетчик, пороговое устройство, фаэосдвигающее устройство, раэличитель полярности, переключатель фаз, регистрирующее устройство 13.Недостаток устройства - низкое быстродействие, так как в нем используется поисковый метод измерения амплитуд симметричных составляющих.Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является цифровой измеритель симметричньм составляющих трехфазной сети, содержащий коммутатор фаз, преобразователь аналог-код, блок управления, множительные устройства, эадатчик кодов, реверсив о итель знака, бл ф120 , квадратор, рег ующее устройство, устройство я, нульорган 21 .Недостаток данного измерителя -ограниченный верхний диапазон частотыи сложная аппаратурная реализация.Ограничение верхнего диапазона частот обусловлено тем, что в измерителев промежутках между моментами дискретизации необходимо производить пере 1стройку задатчика кодов и выполнение операции умножения,Целью изобретения является расширение функциональных возможностей,Поставленная цель достигается тем,что в цифровой измеритель симметричнык составляющих, трехфаэной сети, содержащий последовательно соединенныекоммутатор фаэ, аналого-цифровой преобразователь, блок памяти и блок вычисления, а также блок управлениумножитель частоты и счетчик, прчем три входа устройства соединень 1с тремя входами коммутатора фаз, первый вход соединен с первым входомблока управления, первый выход которого соединен с четвертым входом коммутатора фаэ, второй выход блока управления соединен со вторым входомблока памяти, введены дешифраторы,элемент И и триггер, причем первый, вход блока управления соединен с умножителем частоты, выход которогочерез элемент И, счетчик соединенс дешифратором, выход которого соединен с аналого-циФровым преобразователем, третий выход блока управлениясоединен со вторым входом дешифратора и первым входом триггера, выходкоторого сединен с другим входом элемента И, второй выход счетчика соединен со вторым входом триггера и вторым входом блока управления.На чертеже приведена структурнаясхема измерителя.Измеритель содержит коммутатор 1фаз, блок 2 управления, умножитель 3частоты, аналого-цифровой преобразователь 4, элемент И 5, триггер 6,счетчик 7, дешифратор 8, блок 9 памяти и блок 1 О вычисления,Измеритель работает следующим образом.В исходном состоянии через коммутатор 1 на вход аналого-циФрового преобразователя подается фазное напряжение О. Зто же капряженке поступает на первый вход блока 2 управления и на вход умножителя 3 частоты. Умножитель 3 частоты служит для формирования калиброванных по фазе меток (импульсов), цена деления которьх не зависит от частоты контролируемого напряжения. Зти метки используются для задания моментов измерения выброчных мгновенных значений фазных напряжений. Если выбрать моменты дискретизации кратные 30 , то коэффициент умноожения умножктеля 3 частоты целесообразно выбирать равным .2. Тогда каждый выходной импульс умножктеля 3 буадет соответствоватьУ/2=90 входного напряжения на любой частоте. Импульсы с выхода умножктеля 3 частоты поступают на информационный вход элемента И 5, который в исходном состоянии закрыт по управляющему входу по" тенциалом триггера 6. В момент времени, соответствующий ь 1 = О, блок 2 управления формирует сигнал, который/н поступает на триггер 6 и управляющик вход дешифратора 8, Триггер 6 изменяет свое состояние на противоположное и подготавливает к работе по управляющему входу элемента И 5. Импульсы, с умножителя 3 частоты черезэлемент И 5 поступают на счетчик 7,Дешифратор 8 служит для формирования на своем выходе управляющих сигналов для запуска анапого-цифрового 10 преобразователя 4 Зти управляющиесигналы формируются при поступлениина счетчик 7 определенного количестваимпульсов с умножителя 3 частоты,Так первый управляющий сигнал,. соответстввющий ой = О, формируется сприходом первого же импульса на счетчик 7. Для формирования управляющего сигнала в момент дискреткзацккои 1 = 90 на счетчик 7 должно поступить 4 импульса, в момент дискретизации щс = 120 - пять импульсовок т.д. и, наконец, в момент дискретизации шС = 330 - 12 импульсов.Поскольку для определения симметричных составляющих необходимо однозначение напряжения ОА при цг = 90"(если начальную фазу напряжения ОАвыбирать равной нулю, т.е. моментыдискретизации цГ = О принять совпадающими с переходом напряжения О,через нуль) и шесть значений напряжений О 1, и Ог, при ю 1 Ор 90 р 120,210, 240, 330 о, то дешифратор 8 имеет второй управляющий вход, которымон подключен к третьему выходу блока 2 управления. По этому входу дешифратор 8 настраивается либо на формирование одного управляющего сигнала при ю 1 = 900 для напряжения О ,либо шести управляющих сигналов пркШС = О, 90, 120, 210, 240, 330 дпянапряжений Ов и Ос, С поступлениемкаждого из управляющих сигналов с выхода дешифратора 8 на управляющийвход анапого-цифрового преобразователя 4 последний преобразует соответствующие мгновенные значения напряжения на его входе в код, которыйзаписывается в блок памяти 9. Длянапряжения О управляющий сигнал свыхода дешифратора 8 на запуск преобразователя 4 поступает только сприходом четвертого импульса на счетчик 7. С поступлением двенадцатого импульса счетчик 7 переполняется и наего выходе формируется сигнал, который подается на единичный вход триггера 6 н на второй вход блока 2 управления. Триггер 6 возвращается в8686 40 5 20 25 30 исходное состояние и элемент И 5 счновится нечув твительным к импульсамумножителя 3 частоты. Блок 2 управления переключает коммутатор 1 вследующее состояние, при котором навход преобразователя 4 подается напряжение О , Затем при и С = 0 на 8пряжение ОА, со второго выхода блока 2 управления поступает сигнал наперестройку дешифратора 8 и на нулевой вход триггера 6. На вход счетчика 7 с выхода умножителя 3 частотыначинают. поступать калиброванныеимпульсы и на выходе дешифратора 8формируются импульсы запуска преобразователя 4 в моменты дискретизациинапряжения О 1.= О, 30, 20, 210,240, 330 . Коды мгновенных значенийнапряжения в этих точках с выходапреобразователя 4 записываются в блок9 памяти по соответствующим адресам,которые задаются со второго выходаблока 2 управления. Аналогично происходит измерение мгновенных значенийнапряжения О , коды которых такжезаписываются в блок 9 памяти, Затемкоды мгновенных значений напряженийОд, Ои О вводятся из блока 9 памяти в блок 10 вычисления. Если необходимо определить коэффициент несимметрии, блок 1 О вычисления реализует также операцию деления,Формула изобретенияЦифровой измеритель симметричныхсоставляющих трехфазной сети, содержащий последовательно соединенные коммутатор фаз, аналого-цифровой преобразователь, блок памяти и блок вычисления, а также блок управления,умножитель частоты и счетчик, причемгри входа устройства соединены с тремя входами коммутатора фаз, первыйвход соединен с первым входом блокауправления, первый выход которого соединен с четвертым входом коммутаторафаз, второй выход блока управлениясоединен со вторым входом блока памяти, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены де-.шифратор, элемент И и триггер, причем первый вход блока управления соединен с умножителем частоты, выходкоторого через элемент И, счетчиксоединен с дешифратором, выход которого соединен с аналого-цифровым преобразователем,.третий выход блока управления соединен со вторым входомдешифратора и первым входом триггера,выход которого соединен с другим входом элемента И, второй выход счетчикасоединен со вторым входом триггера ивторым входом блока управления.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 676948, кл. 6 01 В 29/16, 1978.2, Авторское свидетельство СССР737882, кл, 6 О й 29/16, 1979