Устройство для измерения электрических параметров в трехфазной сети

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 478139 19) Б 1 К 19/ ЮИИЗОЯЯАЕ) ,. ,.АЯ Е, Б,1 . д. И е ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯ 1)1ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ В ТРЕХФАЗНОЙСЕТИ(57) Изобретение предназначено дляизмерения электрических параметровв трехфазных сетях. Целью изобретения является повышение точности измерения и расширение функциональныхвозможностей за счет измерения актиной и реактивной составляющих тока.Для этого в устройство введены тритрансформатора 1, 2 и 3 тока, тритрансформатора 4,5 и 6 напряжения,йуль-орган 8, буферный блок 11, регистратор 12, делитель 15 частотыЭ триггер 18 и элементы И 14 и 16.Блок 9 управления соответствующими командами через аналоговый коммутатор 7 к аналого-цифровому преобразователю (АЦП) 10 последовательно подключает трансформаторы 1-6. Нуль-орган 8 определяет момент перехода через нуль напряжения в соответствующей фазе сети, а генератор 13, делитель 15 частоты, элементы И 14 и 16, элемент ИЛИ 19, триггер 18 и реверсивный счетчик 17 определяют период соответствующего напряжения, а также- четверть периода и .другие моменты измерения. Регистр 20 хранит информацию о периоде. Буферный блок 11 и регистратор 12 записывают и индицируют информацию с выхода АЦП 10. В описании изобретения дано конкретно построение блока 9 управления. 3 ил.Изобретение относится к цифровойизмерительной технике для измеренияэлектрических параметров в трехфазной сети. 5Цель изобретения - повышение точности измерения и расширение функциональных воэможностей за счет измерения активной и реактивной составляющих тока. ОНа фиг. 1 представлена структурнаясхема устройства; на фиг.2 - структурная схема блока управления; нафиг.3 - эпюры напряжений,Устройство для измерения электрических параметров в трехфазной сетисодержит три трансформатора 1-3 токаи три трансформатора 4-6 напряжения,причем все трансформаторы входами соединены с соответствующими фазами сети, а своими выходами соединены с соответствующими входами аналоговогокоммутатора 7, второй выход которогочерез нуль-орган 8 соединен с первымвходом блока 9 управления, второй итретий входы которого являются входомПуск" и Установка нуля" соответственно, первый выход аналогового коммутатора 7 соединен с входом аналого.цифрового преобразователя (АЦП) 10,выход которого соединен с входом буферного блока 11, выход которого соединен с входом регистратора 12, выход которого соединен с вторым управляющим входом буферного блока 11, 35первый управляющий вход которого соединен с управляющим выходом АЦП 10и четвертым входом блока 9 управления, первый управляющий выход которого соединен с управляющим входом 40АЦП 10, второй управляющий выходблока 9 управления соединен с управляющим входом аналогового коммутатора 7, выход генератора 13 соединен стретьим управляющим входом буферного 45блока 11, первым входом элементаИ 14 и через делитель 15 частоты спервым входом элемента И 16, выходкоторого соединен с первым входомреверсивного счетчика 17, второйвход которого соединен с выходом элемента И 14, второй выход которогосоединен с выходом триггера 18, первый вход которого соединен с выходомэлемента ИЛИ 19, первый вход которо-,55го соединен с третьим выходом блока9 управления, четвертым управляющимвходом буферного блока 11, управляющим входом регистратора 2 и третьим входом реверсивного счетчика 17, а его четвертый вход соединен с выходом регистра 20 хранения, вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика, выход перехода через нуль которого соединен со своим пятым входом, вторым входом элемента ИЛИ 19и пятым входом блока 9 управления, четвертый выход которого соединен с управляющим входом регистра 20 хранения, второй вход элемента И 16 соединен с пятым выходом блока 9 управления, а его шестой выход соединенс вторым входом триггера 18,Блок 9 управления содержит шестьэлементов И 21-26, девять элементовИЛИ 27-35, регистры 36 и 37, П-триггер 38, триггеры 39 и 40, элемент НЕ 41, одновибраторы 42-45, линию 46 задержки и шину 47 управления,Первый вход блока 9 управления соединен с первым входом элемента И 23 и через элемент НЕ 41 с вторым входомэлемента И 24 и третьим входом 0 триггера 39, второй вход которогосоединен с шиной единичного потенциала, а первый вход соединен с выходом элемента И 24, первый вход которого через линию 46 задержки соединен с выходом одновибратора 42 ивторым входом элемента ИЛИ 28, первый вход которого соединен с выходом элемента И 21, первый вход которого соединен с четвертым входом блока 9 управления и первым входом элементаИ 26, второй вход которого соединен с выходом триггера 40, первый входкоторого соединен с выходом элементаИЛИ 30, второй вход триггера 40 соединен с шестым выходом блока 9 управления, выходом элемента И 25 и вторым входом элемента ИЛИ 31, второй вход блока 9 управления соединен с входом одновибратора 42, третий вход блока 9 управления соединен с вторым входом элемента ИЛИ 29, первый вход которого соединен с пятым выходом регистра 37, пятый вход блока 9 управления соединен с вторым входом элемента ИЛИ 30 и третьим входом элемента ИЛИ 31, выход которого соединен с первым выходом блока 9 управления, вторым выходом которого является шина 47 управления, выход элемента ИЛИ 33 соединен с первым входом элементаИЛИ 31 и через одновибратор 45 с первым входом триггера 38, второй вход которого соединен с выходом элементаИЛИ 28 и первым входом регистра 37, второй вход которого соединен с четвертым входом триггера 39, выходом элемента ИЛИ 29, перрым входом элемента ИЛИ 30, вторым входом регистра 36 и третьим выходом блока 9 управления, четвертый выход которого через одновибратор 43 соединен с третьим выходом регистра 36, вторым вхо дом элемента ИЛИ 34 и первым входом элемента ИЛИ 32, выход которого соединен с первь 1 м входом элемента И 25, второй вход которого соединен с вторым входом элемента И 22 и через од новибратор 44 с выходом элемента И 23, второй вход которого соединен с выходом триггера 39, выход элемента И 22 соединен с первым входом элемента ИЛИ 27, второй вход которого 20 соединен с выходом элемента И 26, выход триггера 38 соединен с вторым входом элемента И 21, первый вход элемента И 22 соединен с выходом элемента ИЛИ 35, выход элемента ИЛИ 27 25 соединен с первым входом регистра 36, первый выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 35, второй вход которого соединен с вторым выходом регистра 36, первым входом эле мента ИЛИ 34 и пятым выходом блока 9 управления, выход элемента ИЛИ 34 соединен с первым разрядом шины 47 управления, с вторым разрядом которой соединены первый вход элемента ИЛИ 33 и четвертый выход регистра 36, пятый выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ 32 и третьим разрядом шины 47 управления, четвертый разряд которого соединен с вто рым входом элемента ИЛИ 33 и с шестым выходом регистра 36, седьмой выход которого соединен с третьим входом элемента ИЛИ 32 и пятым разрядом шины 47 управления, шестой разряд ко торой соединен с восьмым выходом регистра 36, второй, третий и четвертый выходы регистра соединены с седьмым, восьмым и девятым разрядами шины 47 управления.50Устройство работает следующим образом.Перед началом работы устройство приводится в исходное состояние подачей сигнала по шине "Уст.О", при этом устанавливаются в исходное состояние реверсивный счетчик 17, триггер 18, буферный блок 11 и блок 9 управления. При подаче команды Пуск" (С фиг.З) аналоговый коммутатор 7 по сигналу с блока 9 управления подключает к информационному входу АЦП 1 О выход трансформатора тока первой фазы, а нуль-органу 8 - выход трансформатора напряжения первой фазы. Импульс на выходе нуль-органа 8 формируется при переходе напряжения из отрицательной в положительную область. Сигнал с выхода нуль-органа 8 поступает на четвертый вход блока 9 управления, который формирует на своем пятом выходе единичный потенциал (й фиг.2). В результате импульсы от генератора 13 через делитель 15 частоты на четыре и элемент И 16 подаются на первый суммирующий вход реверсивного счетчика 17. При повторном срабатывании нуль-органа 8 через период (1, фиг.З) блок 9 управления снимает единичный потенциал с пятого выхода и заполнение реверсивного счетчика 17 прекращается. В результате в счетчике 17 записан двоичный код, пропорциональный периоду, Одновременно со снятием единичного потенциала с пятого выхода блока 9 управления формируются импульсы на его первом, четвертом и шестом выходах.Импульс с первого выхода блока 9 управления подается на управляющий вход АЦП 10. В результате на выходе АЦП 1 О формируется двоичный код, пропорциональный реактивной составляющей тока 1, в первойфазе (г.э фиг,З),который затем переписывается в буферный блок 11. Импульс с четвертого выхоца блока 9 управления подается на управляющий вход регистра 20, выполняющего функцию хранения, и обеспечивает запись кода периода выхода реверсивного счетчика 17Импульс с шестого выхода блока 9 управления переводит триггер 18 в единичное состояние и импульсы с выхода генератора 13 начинают поступать на второй вычитающий вход реверсивного счетчика 17. Частота этих импульсов в четыре раза больше частоты импульсов, поступающих на первый вход, и реверсивный счетчик 17 обнуляется через четверть периода. При этом на выходе перехода через нуль реверсивного счетчика 17 формируется импульс (Т фиг.З), который устанавливает триггер 18 в5 14781 нулевое состояние, Этот же импульс по пятому входу реверсивного счетчика 17 переписывает в него информацию с выхода регистра 20, а также через блок 9 управления включается АЦП 10 и формируется сигнал, пропорциональный активной составляющей тока первой фазы 1 о, (Г 4 Фиг3).После измерения активной состав ляющей тока к входу АЦП 10 подключается выход трансформатора 4 напряжения первой фазы ( фиг3) и регистрируется амплитудное значение напряжения Ц, в первой фазе (Сб 15 фиг.З),После этого все указанные процессы повторяются для измерения параметров второй (с - фиг,З) и третьей (г д -, Фиг, 3) Фаз. 20Блок 9 управления (фиг.2) представляет собой логический блок, обеспечивающий функционирование устройства в соответствии с заданным алгорит мом. Информация, поступающая на входы блока 9 управления, преобразуется в управляющие сигналы на его выходеВ регистрах 36 и 37 с помощью формируемых сигналов единица передвигается по разрядам, в результате в разрядах шины 47 управления формируются сигналы для управления аналоговым коммутатором 7.Формула изобретения35Устройство для измерения электрических параметров в трехфазной сети, содержащее аналоговый коммутатор 40первый выход которого соединен с входом аналого-цифрового преобразователя,элемент ИЛИ, генератор, блок управления, реверсивный счетчик, выходкоторого соединен с входом регистра,управляющий вход которого соединен счетвертым выходом блока управления,выход регистра соединен с четвертымвходом реверсивного счетчика, о тл и ч а ю щ е е с я тем,целью повышения точности и расширения функциональных воэможностей засчет измерения активной и реактивнойсоставляющих тока, в устройство вве 39дены три трансформатора тока, три трансформатора напряжения, нуль-орган, буферный блок, регистратор, делитель частоты, триггер и два элемента И, причем входы всех трансформаторов тока и напряжения соединены с соответствующими фазами сети, а их выходы соединены с соответствующими входами аналогового коммутатора, второй выход которого через нуль-орган соединен с первым входом блока управления, второй и третий входы которого являются входами "Пуск" и "Установка нуля" соответственно, управляющий выход аналого-цифрового преобразователя соединен с первым управляющим входом буферного блока и четвертым входом блока управления, пятый вход которого соединен с выходом перехода через нуль реверсивного счетчика, его пятым входом и вторым входом элемента ИЛИ, выход буферного блока соединен с входом регистратора, выход которого соединен с вторым управляющим входом буферного блока, первый выход блока управления соединен с управляющим входом аналогоцифрового преобразователя, второй выход блока управления соединен с управляющим входом аналогового коммутатора, третий выход блока управления соединен с управляющим входом регистратора, четвертым управляющим входом буферного блока, третьим входом реверсивного счетчика и первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом триггера, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с вторым входом реверсивного счетчика, пятый выход блока управления соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого соединен с первым входом реверсивного счетчика, шестой выход блока управления соединен с первым входом триггера, выход генератора соединен с первым входом первого элемента И, третьим управляющим входом буферного блока и через делитель частоты с первым входом второго элемента И, выход1аналого-цифрового преобразователя соединен с входом буферного блока.1478139 иг ЪУм л/сУ Составитель В.Смионовнкова Техред А,Кравчук Корректор Н,Гунько Редактор В.Б Заказ 2359/45 Тираж 714 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 ГКНТ СССР Производственно-нздательскии мбин ФАР/усу по. люд сс Шис.