Устройство для измерения скольжения между двумя синусоидальными напряжениями

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТЮ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(46) 07.02.88. Бюл. 1 5 (71) Московский энергетический институт(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СЮЛЬЖЕНИЯ МЕЖДУ ДВУМЯ СИНУСОИДАЛЬНЬИИ НАПРЯЖЕНИЯМИ(57) Изобретение относится к областиэлектротехники. Цель изобретения -повышение точности измерения и упрощение устройства. Блок 1 преобразуетугол мезду двумя напрюкениями в постоянное напрязениер увеличивающеесяна интервале угла мезду векторамивходных напряаений от 0 до 11 и уменьшающееся на интервале от Т до 23.Блок 2 дифференцирует по времени выходной сигнал блока 1, и в моментизменения знака производной нуль-индикатор 3 формирует импульсыр определяющие границы измеряемого интервала.Бпоя 4 иемерения опредепяет непнеину Яэтого интервала, соответствующую частоте скольаения. 1 э.п, ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к электротехнике, а именно к автоматике и релейной защите электроэнергетических систем, в частности, связано с5 настройкой и проверкой антосинхрониэа торов.Цель изобретения - повышение точности измерения и упрощение устройства.На фиг. представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - вариант выполнения блока преобразования угла в напряжение; на фиг.З - временная диаграмма работы устройства.С помощью блока 1 формируют сигнал П, соответствующий фазовому сдвигу между входньии напряжениями 11, и 1 На фиг.2 8 приведена, например, ли нейная зависимость напряжения 11; от угла 8 сдвига фаз. Сформированное блокомнапряжение сигнала П увеличивается на интервале от 0 до т(соответствующем изменению угла о от 0 25 до Л) и уменьшается на интервале от С, до й (соответствующем изменению угла о от Э до 2), как показано (фиг.З) для случая линейно изменяющегося скольжения. С помощью блока 2 30 дифференцируют по времени сигнал 18 и в момент изменения знака производной (фиг.З) нуль-индикатором 3 формируют импульсы, определяющие границы измеряемого интервала (Т , Т ). Затем блоком 4 измерения времени (секундомер) определяют длительность этого интервала. Далее вычисляют величину частоты скольжения по формулеЕ1(фиг2) может быть выполнен н видетрансформаторов 5 и 6, во вторичные,обмотки которых включены ключи натранзисторах 7 и 8, соединенных последовательно, Базы транзисторов 7 и8 включены через резисторы 9 и 1 О соответственно, переходы база-змиттершунтированы обратными диодами 11 и12. К коллектору транзистора 7 под,ключены резистор 13 и фильтр 14 нижних частот, ныполненный по известным схемам,Возможно также испольэовать блок1 для преобразования напряжения биений. В этом случае огибающая выпрямленного напряжения биений несет информацию об угле сднига фаэ.Устройство работает следующим образом,При подаче входных напряжений Ци П транзисторы 7 и 8 открываютсякаждые положительные полупериоды напряженияДлительность прямоугольного импульса напряжения на коллекторе транзистора 7 линейно изменяется от 0,5 Тдо Т при изменении фазового сдвигавекторов входных напряжений от 0 дои от Т до 0,5 Т при изменении сдвига от Э до 2 Л, где Т -период меньшей из подводимых частот.Фильтр 14 нижних частот выделяет постоянную составляющую (среднее значение) напряжения, пропорциональнуютекущему значению угла сдвига фаз.На фиг.З показан нид выходногонапряжения фильтра 11 при линейноменяющемся скольжении (равноускоренное изменение угла)Выходное напряжение преобразователя дифференцируется блок 2. Производная 11 имеет разный знак в диапазонах углов 0 - М и Й - 2 л, Сигнал,пропорциональный производной, можнополучить и от настраинаемого автосинхрониэатора.Нуль-индикатор 3 (НИ) выделяетинтервал времени Т , когда выходноеяфнапряжение преобразователя уменьшается от максимума до минимума ( т,е.когда угол о находится в диапазонеЮ - 2 Г), и нормирует уровень и фронты напряжения для работы секундомера 4.Расчетное значение частоты скольжения, определяемое по (1), близкок Фактическому значению частоты скольжения н момент совпадения фаэ входныхнапряжений даже для рассматриваемогохудшего случая. Действительно, поскольку время расхождения вектороввходных напряжений на угол Й равно23Т3 ато измеренный интервалТ: Т, - Т, (й).21Тогда расчетная частота скольжения1 1 а2(2-Т 2)11Отсюда отношение частотГ /Е р 2(2- 2)=1,18,5 т.е. погрешность составляет 187.При постоянном скольжении погрешность отсутствует.Таким образом, по сравнению с известным предлагаемое устройство позволяет в 5 - 6 раз повысить точность определения скольжения в момент совпадения фаз входных напряжений (момент включения выключателя). Формула изобретения 1. Устройство для измерения скольжения между двумя синусоидальными напряжениями, содержащее узел преобразования частоты скольжения во временной интервал, подключенный через блок запуска к секундомеру, о т л ич а ю щ а е с я тем, что, с целью повышения точности измерения и упро щения устройства, узел преобразования частоты скольжения во временной 1372475 4интервал выполнен в виде преобразователя фазового сдвига между входныминапряжениями в постоянное напряжение,увеличивающееся на интервале угламежду векторами входных напряженийот О до Х и уменьшающееся на интервале угла от Х до 23, с входами дляподключения на входные напряжения ипоследовательно соединенного с нимдифференцирующего элемента, а блокзапуска секундомера выполнен в виденуль-индикатора.2. Устройство по п.1, о т л и -ч а ю щ .е е с я тем, что преобразователь фазового сдвига выполнен в виде двух транзисторных ключей, соединенных последовательно, причем базытранзисторов через резисторы соединены с входами для подключения навходные напряжения, коллектор одноготранзистора соединен с эмиттером второго транзистора, коллектор этоготранзистора через резистор подключенк источнику питания, и фильтра нижних частот, соединенного с коллектором второго транзистора.1372475 Составитель К.фотинаТехред М.Моргентал Корректор В.Бут ая едактор О.Юрк Тирам 649 ПодписноеГосударственного комитета СССРделам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб., д.4/5 аказ НИИПИ