Калибратор параметров качества трехфазной цепи

ОП ИСАНИЕИ ЗОБРЕТЕ Н ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик оц 957184(51)М. Кл. Ц 05 5 1/40 3 ВеуАерстеиев 5 квинтет СССР вю ален нзоеретений н открытая(54) КАЛИБРАТОР ПАРАМЕТРОВ КАЧЕСТВА ТРЕХФАЗНОЙ ЦЕПИ. 1Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для создания образцовых источников параметров качества трехфазной цепи (отклонение и колебание напряжения, несимметрия, смь щение нейтрали, несинусоидальность) необ 5 ходимых как средство дпя проверки измерительных приборов отдельных параметров качества и измерительно-вычислительных комплексов, осуществляемых комплексное определение упомянутых параметров.Известен калибратор параметров трехфазной цепи, содержащий преобразователь однофчзного напряжения от автономного источника в трехфазное, осуществляемое с помощью различных преобразователей .числа фаз 1 .Недостатком этого устройства является низкая точность.Наиболее блюким к предлагаемому фО является калибратор, содержащий преоб;- разователь однофазного напряжения в трехфазное с нулевым проводом, регулируемый фазовращателем в двух фазах, стабилизатор переменного напряжения с изменением коэффициентов передачи и выходной трансформатор в каждой фазе, а также схему индикации симметрии, включающую сумматор, избирательный усилитель и и)тдикатор 21.Недостатками известного устройства .являются низкая точность, обуславливаемая наводками и пульсациями напряжения питания, нестабильностью напряжения фаз преобразователя однофазного напряжения в трехфазное, непинейностью характеристикк упомянутого преобразователя, сумматора, усилителя и других аналоговых устрбйств, входящих в состав калибратора, нестабильностью аналоговых устройств и входящих в них элементов, низкой точностью ручной регулировки фазовращателей и установки коэффициентов передачи делителей, а также низкая протятводительность, обуславливаемая необходимостью ручных регулировок и отсутствие возможности за дания таких параметров качества как колебание напряжения, несинусоидальность.95718 Целью изобретения является увеличение точности задания параметров трех фазной цепи и расширение функциональных возможностей.Поставленная цель достигается тем, % что в калибратор параметров качества трехфазной цепи введены триггер пуска, блок управления, . генератор прямоугольных импульсов, логический элемент, счетчик фаз, счетчик дискретизации, делитель час.оты, счетчик значений, счетчик парамет ров качества, постоянный запоминающий узел, дешифратор фаз, буферные регистры и цифроаналоговые преобразователи по числу фаз, причем триттер пуска соединен 1 З с блоком управления и с первым входом логического элемента, второй вход которого соединен с выходом генератора прямо- , угольных импульсов, выход логического элемента соединен со стробирующим вхо а дом дешифратора фаз и со счетнымвходом счетчика фаз, выход переполнения которого соединен со счетным входом счетчикадискретизации, выход переполнения счетчика дискретизации соединен со счетным 2 входом счетчика значений показателей качества через делитель частоты, выход переполнения счетчика значений соединен с счетным входом счетчика параметров, входы установки в "нуль" счетчиков, делителя частоты, буферных регистров соединены с выходом блока управления, входы параллельного занесения и выходы блокирования счетчика делителя частоты, счетчика значений, счетчика параметров соединены с соответствующими выходами блока управ лення, параллельные выходы счетчиков фаз, дискретизации значений и параметров соединены с адресными входами постоянного запоминающего узла, выходы которого соединены с информационными входа-ми буферных регистров, для каждой фазытактовые входы буферных регистров соединены с соответствующими , выходамидешифратора фаз, входы последнего45с параллельными выходами счетчика фаз,выходы буферных регистров для каждойфазы соединены с входами цифроаналоговых преобразователей, выходы которыхподключены к входам выходных трансформаторов.На чертеже представлена блок-схемакалибратора параметров качества трехфазной системы.Входная шина Сброс" подключена кблоку 1 управления и к входу установкив "О" .триггера 2, вход установки в "1 фкоторого соединен с юводной шинойПуск", Выход триггера 2 соединен с 4 4блоком управления и с первым входомлогического элемента 3, второй вход логического элемента 3 соединен с выходом генератора 4 прямоугольных импульсов, а его выход - со стробирующим входом дешифратора 5 фаэ и со счетнымвходом счетчика 6 фаз, Параллельные выходы счетчика 6 фаз соединены с соответствующими входами дешифратора 5 фази с младшей частью адресного входа постоянного запоминающего узла 7, а выходпереполнения счетчика 6 фаз соединен сосчетным входом счетчика 8 дискретизации.8.Выход переполнения счетчика 8 дискретизации подключен к входу делителя 9частоты, выход которого соединен сосчетным входом счетчика 10 значений параметров качества, выход переполнениясчетчика 10 значений подключен, в своюочередь, к счетному входу счетчика 1 1параметров, Параллельные выходы счетчи.ков 8, 10 и 11 подключены, соответственно, к старшей части адресного входаузла 7 выходы которого (для упрощениячтения рисунка показаны условно однойшиной) подключены к информационным вхо.дам буферных регистров 12, 1 3 и 14(12 предназначен для хранения значенийнапряжения фазы А в двоичном коде, 13 фазы В и 14 - фазы С), тактовые входы которых соединены с соответствующими выходами дешифратора 5 фаз.Выходы буферных регистров 12, 13и 14 соединены для каждой фазы с цифроаналоговыми преобразователями 1 5, 16и 17, выходы которых, в свою очередь,подключены к соответствующим входамвыходных трансформаторов 18, 19 и 20,С выходов трансформаторов 3. 8, 19 и 20снимаются показатели качества в виде трехфазной системы напряжений. Входы установки в "О счетчиков 6, 8, 10 и 11 делителя 9 и буферных регистров 12, 13и 14 соединены по шине 21 с блоком 1управления, Входы параллельного занесенияя и входы блокирования счета соединены с выходами блока 1 управления соответственно по шинам: 22 и 23 цля счетчиков 11, 24 и 25 параметров для счетчиков 10, 26 и 27 значений для счетчика 8 дискретизации,.Рассмотрим работу калибратора параметров качества в качестве источникакалиброванных значений отклонения напряжения для соответствующих измерительных приборов.По шине фСбросф подается сигнал,устанавливающий основные узлы калибратора в исходное положение, в том числе устанавливаются в "0" счетчики 6, 8, 1 О, 1 1, делитель 9, буферные регистры 12, 13 и 14.На пульте управления блока 1 набира ются коды параметра; отклонения напряжения и его значения, которые заносятся, по шинам 24 и 22, соответственно, в счетчик 10 значений и в счетчик 11 параметров, которые определяют, в свою 1 д очередь, адрес массива узла Г, где хранят ся двоичные коды значений отклонения напряжения по каждой фазе. При этом сче ные входы. счетчика 10 значений и счет чика 11 параметров блокируются блоком 1 по шинам 25 и 23. Затем по шине "Пуск" подается сигнал, устанавливающий триггер 2 в единичное состояние, что дает возможность пропустить импульсы генератора 4 через логический элемент 3 на 26 счетный вход счетчика 6 фаз и стробирующий вход дешифратора 5 фаз, Счетчик 6 фаз на три состояния в первый момент времени формирует первый ацрес узла 7. по которому хранится двоичный код первого значения отклонения напряг жения фазы. Этот код заносится в буферный регистр 12 под действием тактового импульса, сформированного дешифратором 5 фаэ, преобразуется преобра- ЗО зователем 15 и на выходе трансформатора 1 8 имеет значение напряжения фазы АВо второй момент времени из узла 7 выбирается код отклонения напряжения З 5 фазы В, заносится в буферный регистр 1 3 и через преобразователь 1 6 и трансформатор 1 9 подается на выход. Аналогично формируется первая выборка отклоне ния напряжения фазы С . Импульс пере 46 полнения счетчика 6 фаз устанавливает в первое положение счетчик 8 дискретизации, которое сохраняется в течение трех тактов, когда происходит выборка вторых значений отклонений цля фаз А, о, С , 45 Счетчик 8 Меет Д устойчивых состояний и определяет частоту дискретизации периода 1 = 50 3 ИТаким образом, за время, равное ЗМ тактов, иэ узла будет выбрано по М кэ.дов напряжений для кажцой фазы. На выходе калибратора будет сформирована трехфаэная система напряжений длительностью, в один период. Эта система напряжений, отлична от номинальной в соответствии с кодами выборок, хранящихся в узле 7.При отсутствии импульса "Сброс калибратор непрерывно формирует трехфазную систему напряжений с заданным отклоне 184 4нием. Для перехода на другое значение отклонения необходимо с помощью бло ка 1 занести в счетчик 1 0 значений отличный от предыдушего код, что позволит счетчикам 6 и 8 выборки из другого массива узла 7.Переход на другое значение отклонения может быть осушествлен автоматически разблокированием счетного входа счетчи ка 10 по шине 25. Тогда калибратор будет формировать трехфазную систему напряжений некоторое число периодовгде и - коэффициент деления делителя 9,затем с помощью счетчика 10. значений перейдет на другое значение отклонения и т. д.Работа калибратора в качестве источника калиброванных значений колебаний ,напряжения отлична от формирователя отклонений тем, что в этом случае обес;- печивается делителем 9, управляемымблоком 1, требуемая скорость изменениянапряжений в соответствии с требованиями ГОСТ 13109-67.Работа калибратора в качестве источника калиброванных значений несинусоидальности практически не отличаетсяот его работы в качестве источника отклокения напряжений, В этом случае иэ узла 7 выбираются коды, значения которых состоят не только из первых гармоник, но и содержат одну или некоторое количествовысших гармоник, При этом необходимо учитывать, что цля измерителей несинусоидальности с цифровой формой обработки число дискретных значений, на которое разбивается период напряжения, должно быть, как минимум в 2 раза больше (в соответствии с теоремой Котельникова), чем номер наивысшей гармоники, участвующей в формировании несинусоидальности.При формировании других параметровкачества, таких как несимметрия, смещение нейтрали, работа калибратора происходит аналогично.Рассмотрим работу калибратора параметров качества трехфазной системы для поверки измерительно-вычислительных комплексов, осуществляющих комплексное определение параметров.В этом случае калибратор автоматически формирует на своем выходе трехфазную систему напряжений с последовательно во времени изменяющимися параметрами качества и их значениями. Блок 1 разблокирует счетные входв всех счетчиков. При этом счетчик 6 и 8 обеспечи вает формирование трехфазной системы одного параметра и одного его значения7 95718в течение О периодов, благодаря Д 9 наО . По истечению времени П С (гдеС - длительность периода) счетчик зна. чений формирует новые адреса узла 7;обеспечивая тем самым п значений данного параметра (Я - коэффициент счетасчетчика 10).Импульс переполнения счетчика значений запустит на счет счетчика 13 парал"лельные выходы которого будут фор фмировать адреса массивов узла 7., гдехранятся коды других параметров качествва и их значения. Кроме того, выборкатого или иного параметра и его значенияможет осуществляться по инициативе иэмерительно-вычислительного комплексасигналами управления, поступающими наблок 1 управления,Использование основных цифровых узловпо предлагаемой блок-схеме позволяет ио-Юключить наводки, пульсации, нелинейности элементов и т. пчто,в свою очередь,позволяет увеличить точность калибратора,Исключение ручных регулировок позволяетзначительно увеличить производительность 5труда. при проверке и настройке приборови комплексов для определения параметровкачества электрической .энергии трехфазных цепей., чества расширяет функциональные возможности известного калибратора в частивоэможности задания колебания, .напряжения и несинусоидальности.35формула изобретенияКалибратор параметров качества трехфаэной цепи, содержащий выходные трансформаторы по числу фаз, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью увеличения 0точности задания параметров трехфаэнойцепи и расширения его функциональных,возможностей, введены триггер пуска,блок управления, генератор прямоугольных импульсов, логический элемент, счет чик фаэ, счетчик дискретизации, делительчастоты, счетчик значений, счетчик параметров качества, постоянный запоминаю4 8щий узел, дешифратор фаз, буферные регистры и цифроаналоговые преобразователипо числу фаэ, причем триггер пуска соединен с блоком управления и с первымвходом логического элемента, второйвход которого соединен с выходом генератора прямоугольных импульсов, выходлогического элемента соединен со стробирукхцим входом дешифратора фаз и сосчетным входом счетчика фаз, выход переполнения которого соединен со счетным входом счетчика дискретизации, выход переполнения дискретизации соединен .со счетным входом счетчика значений показателей качества через делитель частоты, выход переполнения счетчика значений соединен со счетным входом счетчика параметров, входы установки в "нуль"счетчиков, делители частоты, буферных регистров соединены с выходом блока управления, входы параллельного занесения ивыходы блокирования счетчика делителячастоты, счетчика значений, счетчика параметров соединены с соответствующими выходами блока управления, параллельные выходы счетчиков фаз, дискретизации значений ипараметров соединены с адресными входами постоянного запоминающего узла, выходы которого соединены с информационными входами буферных регистров, для каждой фазы тактовые входы буферных регистров соединены с соответствующими выходами дешифратора фаз, входы последнего - с параллельными выходами счетчика фаз, выходы буферных регистров длякаждой фазы соединены с входами цифроаналоговых преобразователей, выходы которых подключены к входам выходныхтрансформаторов. Источники информации,принятые во внимание, при экспертизе1. Адаменко А.И :и Кисленко В,ИПреобразование однофаэного тока в многофазный. Киев, "Техникаф, 1971 с. 87-1002. Авторское свидетельство СССРпо заявке % 2651852/07,кл, С 051/44, 1978,Составитель С. ЧернышеваРедактор Аг, Шандор Техрец М,Тепер Корректор Г,ОгарЗаказ 6597/36 Тираж 914 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4