Устройство для измерения коэффициента несимметрии трехфазных энергетических систем

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИН П 9) (11) 51) 4 С 01 К 29 ПИСАН ОБРЕТЕН ЕТЕЛЬСТВ ТОРСКОМУ овы ьпп ЕГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Отделение Всесоюзного электро технического института им, В,И,Ленина, г.Истра(56) Авторскоесвидетельство СССР У 664125, кл, С 01 К 29/16, 1978,Авторское свидетельство СССР М 1054801., кл, С 01 К 29/16, 1980 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФ ЦИЕНТА НЕСИММЕТРИИ ТРЕХФАЗНЫХ ЭНЕР ТИЧЕСКИХ СИСТЕМ(57) Изобретение может быть испол зовано при создании измерительных преобразователей электрических си налов устройств регулирования и управления. Цель изобретения - ишение точности, быстродействия ирасширение функциональных возможностей устройства. Устройство содержитфильтр 4, разделительный конденса-тор 6, пиковый детектор 7 и индика-тор 8. Введение управляемых дискретизирующих ключей 1-1, 1-2 и 1-3,управляющего генератора 2, суммирующего усилителя 3 и быстродействующего амплитудного выпрямителя 5 с образованием новых связей между элементами устройства позволяет получитьквазинепрерывную информацию о значении модуля обобщенного вектора трехфазной системы напряжений в течениевсего периода входного сигнала идает возможность измерить коэффициент несимметрии при переходных режимах в многофазных системах. 3 ил.12559Изобретение относится к электроизмерительной технике и может бытьиспользовано при создании измерительных преобразователей электрическихсигналов устройств регулирования иуправления.Цель изобретения - повышение точности и быстродействия за счет получения квазинепрерывной информации означении модуля обобщенного вектора 1 Стрехфазной системы напряжений (токов)в тЕчение всего периода входного сигнала, а также расширение функциональных возможностей,заключающееся в зоз можности измерения коэффициента несимметрии при переходных режимах вмногофазных системах,На Фиг,1 изображена блок- схемаустройства; на йиг,2 - схема быстродействующего амплитудного выпрямите Оля; на Фиг,З - временные диаграммы,поясняющие работу устройстваУстройство содержит управляемыедискретизирующие ключи 1-1, 1-2, 1-3(Фиг,1), управляющие электроды которых подсоединены к соответствующимвыходам управляющего генератора 2,суммирующий усилитель 3, вход которого соединен с выходами ключей 1-1,1-2, 1-3, фильтр ч, бычтродейстную- ЗОщий амплитудный выпрямитель 5, разделительный конденсатор б, пиковыйдетектор 7 и индикатор 8, соединенныепоследовательно,Быстродейстнующий амплитудныйвыпрямитель (фиг.2) содержит соединенные последовательно компаратор 9,выполненный на операционном усилите, -ле без обратной связи, фазосдвигающий блок 1 О, выполненный на операционном усилителе с фазосднигающейцепочкой по неинвертирующему входу,ждущий мультивибратор 11, Выходждущего мультивибратора 11 соединенс управляющим электродом разрядногоключа 12, а вход компаратора 9 соединен с входным силовым выводомразрядного ключа 12, выход которогоподсоединен к одной обкладке, запоминающего конденсатора 13 и входу усилителя 14 постоянного тока, Вторая. обкладка конденсатора 13 соединенас общей шинойУстройство работает следующимобразом. 55Трехфазная система напряжений(токов) АВС (Фиг.За) поцается навходы управляемых дискретизирующих бЗ 3ключей- 1, 1-2, 1-3 (фиг.1), управление которыми осуществляется управ.ляющим генератором 2 (фиг.), навыходах которого вырабатываются последовательности импульсов с частотой и 3 1 искР 5 кГц и скнажностью 2,сдвинутые друг относительно другапо йазе на 2 П/3 (фиг,Зб-г).,Трехфазная система напряжений,токов) с помощью ключей 1 - 1, 1-2,1-3 (Фиг,1) в соответствии с частотой управляющего генератора 2 поочередно подается на вход суммирующегоусилителя 3, на выходе которого образуется суммарный сигнал ступенчатойФормы (фиг,Зд). В момент времени(фиг,Зд) импульс управления Фазы Азамыкает ключ Фазь й , пропуская еена вход суммирующего усилителя, вэтот момент ключ фазы ( еще замкнут,и на выходе суммирующего усилителяприсутствует напряжение Фазы СВ момент времени 1 размыкается ключ2Фазы С и на выходе суммирующегоусилителя будет инвертированное напряжение фазы В В момент временизамыкается ключ фазы Ь , пропуская5ее на вход усилителя, но в этотмомент еще замкнут ключ Фазы 4 и навыходе усилителя будет напряжениефазь 1 Д . В момент времени С размыкается ключ фазы А и на выходеусилителя будет инвертированноенапряжение Фазы С В момент временизамыкается ключ фазы Сно н этот момент еще замкнут ключфазы В , и на выходе усилителя будетнапряжение фазы В , В момент времениразмыкается ключ Фазы В и на выбходе усилителя буде 1 инвертированноенапряжение Фазы А,. Таким образом,на выходе суммирующего усилителяполучается высокочастотный суммарныйсигнал ступенчатой формы с чередованием ступеней соответственно чередованию Фаз трухфазной системы С, В,А, С , В, А и т д,При несимметричном режиме устройство работает аналогичным образом,с "ой лишь разницей, что при дискретизации оборванной Фазы на выходесуммирующего усилителя будет сигналступенчатой формы в котором отсутстнуют ступени соответствующие оборванной Фазе (йазам). С выхода суммирующего усилителя3 (Фиг,1) сигнал поступает на входселективного фильтра 4, настроенного3 12559 на частоту 3, и выделяющего издРступенчатого сигнала первую гармони- ческую составляющую, амплитуда которой пропорциональна величине модуля обобщенного вектора (фиг,Зе).5Сигнал с выхода фильтра 4 поступает на вход компаратора 9 (фиг,2) и входной силовой вывод разрядного ключа 12. Компаратор 9 формирует из высокочастотного синусоидального 1 О сигнала с выхода фильтра прямоугольные импульсы, фронт которых образуется в момент перехода синусоидального сигнала через 0 (фиг,Зж). Эти импульсы подаются на фазосдвигающий 15 блок 10, который сдвигает их на 11 /2, (фиг,Зз) таким образом, что задний фронт прямоугольных импульсов формируется в момент перехода синусоидального сигнала через максимум. Ждущий 20 мультивибратор 11, на вход которого поступают прямоугольные импульсы с выхода фазосдвигающего блока 10, формирует короткие импульсы в момент спада фронта прямоугольных импульсов 25 (фиг, Зи ), совпадающие с максимумами синусоидального сигнала (фиг,Зе). Импульсы поступают на управляющий электрод разрядного ключа 12 (фиг.2), который, замыкаясь в эти моменты, 30 пропускает на запоминающий конденсатор 13 амплитудное значение синусои- дального сигнала с выхода фильтра 4 (фиг,1) . Конденсатор 13 (фиг,2) заряжается до напряжения, равного35 амплитудному значению напряжения синусоидального сигнала с выхода фильтра, Усилитель 14 постоянного тока служит для согласования схемы выпрямителя с последующими элементами. Таким образом, на выходе усилителя 3 имеется аналоговое напряжение (фиг.Зи ), пропорциональное 63 4величине модуля обобщенного вектора О, Это напряжение подается на первую обкладку разделительного конденсатора б (фиг.1), со второй обкладки которого снимается переменная составляющая напряжения, пропорцио-. нального величине модуля обобщенного вектора (фиг,Зл), являющаяся функцией коэффициента несимметрии исходной системы. Измеряя пиковые значения этого напряжения с помощью пикового детектора 7 (фиг.1) и индикатора 8 получают значение коэффициента несимметрии.Формула изобретенияУстройство для измерения коэффициента несимметрии трехфазных энергети. ческих систем, содержащее фильтр и соединенные последовательно разделительный, конденсатор, пиковый детектор и индикатор, о т л и ч а ю щ е - е с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия измерений, а также расширения функциональных возможностей устройства, в него введены быстродействующий амплитудный выпрямитель, вход которого соеди нен с выходом фильтра, а выход - с первой обкладкой разделительного конденсатора, три управляемых дискретизирующих ключа, суммирующий усилитель и управляющий генератор, причем выходы управляемых дискретиэи рующих ключей соединены с входом суммирующего усилителя, выход которого подключен к входу фильтра, а выходы управляющего генератора соединены с соответствующими управляющими входами дискретизирующих ключей, входы которых соединены соответственно с фазами объекта измерения.112559 бЭ Составитель Н,ИихалевРедактор Н,Данкулич Техред М.Хацанич Корректор М.Самборская Заказ 4818/45 Тираж 728 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Рауюская наб д,4/5