Всегсоюзная т;: 1ат11г9-тхячесшj. a., hqtgka

3 У 4557 ОЙЙСАНИ ЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сова Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваявлено 11.1.1971 ( 16198 01 г 29 16 с присоединением заявкиКомитет оо делам зобретений и открыти ори Совете Министров СССРнор итет публиковано 20 Л 1.1973. Бюллетень15ата опубликования описания 6.И,1973 621,317.32.2 (О 8 Авторыизобретения шов, Б, Е. Пьяных В. Яблоков и И. М. Петр ститут электродинамики АН Украинской ССР аявитель СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СИММЕТРИЧНЫХ СОСТАВЛЯЮЩИ МНОГОфАЗНОЙ СИСТЕМЫ ПЕРЕМЕННЫХ НАПРЯЖЕНИЙ ф Изобретение относится к области электротеоники и может быть использовано для измерения симметричных составляющих многофазных систем, а также фазовых утлов между ними в лабораторных исследованиях при разложении несимметричных систем напряжений на симметричные составляющие, пр 1 и контроле качества электрической энергии системы электропитания, при построении приборов для измерения асимметрии трехфазяых сетей, в статических преобразователях при устранении влияния несимметрии:питающей сети на форму выходного напряжения и т. п.Известные способы измерения симметричных составляющих путем выпрямления напряжений с,помощью выпрямителей и последующих измерений не дают возможности измерять амплитуды .и фазы всех симметричных составляющих напряжений и тем самым коэффициентов несимметрии по этим составляющим.Цель изобретения - обеопечение возможности измерения как амплитуд любой из симметричных составляющих, так и их фаз при линейной шкале измерительных,приборов.Возможность измерения амплитуд любой из симметричных составляющих мнотофазной системы позволяет определить и коэффициенты несимметрии по этим составляющим и, таким образом, получить полную характеристику не- симметрии многофазной системы,Для этого выходное, напряжение управляемого выпрямителя подают на прибор постоянного тока, устанавливают, например, с помощью переключателя одинаковый порядок чередования фаз имстульсов управления и измеряемой симметричной составляющей, затем сдвигают систему импульсов управления по фазе до достижения максимального показания прибора и по величине постоянной составляющей и фазового сдвига определяют амплитуду симметричной составляющей и ее На фиг. 1 приведена блок-схема устройства 15 для осуществления описываемого способа; нафиг. 2 - векторная диаграмма несимметричной системы и ее симметричные составляющие; на,фиг. 3 - 5 - коммутационные функции (а, б, в), эпюры напряжений каждой из фаз 2 о после модуляции их соответствующими коммутационными функциями (г, д, е) и эпюры выходных напряжений (лс) при вьсделении составляющих нулевой, прямой и обратной последовательностей соответственно.25 Доказательство возможности указанных измерений проводится на примере широко распространенной трехфазной системы напряжений. Напряжения отдельных 1 фаз при наличии несимметрни мотут быть представлены через 30 симметричные составляющие:где о 1, 2 т - амплитуды составляющих нулево 1 й, 1 прямой и обратной последовательаостей соответственно;а - частота системы;1 о, уь 12 - фазовые углы составляю,щих нулевой, прямой и обратной последовательностей соответственно. Эти напряжения модулируются трехфазной системой коммутационных функций той же частоты о типа меандр.Для измерения составляющих нулевой последовательности трехфазная система коммутационных функций превращается в однофазнчю: 81 П (25 - 1) (а 1 + а) (2)х + 23 - 1 где 5=1, 2 ос; а - угол регулирования,При указанной модуляции производится перемножение коммутационной функции данной фазы на соответствующее фазное напряжение и для получения выходного напряжения результаты суммируются:1 выха: 1 Аа К 4 + Во ОВ+ Са УС- 81 п (25 - 1) (а 8+ а) Х 25 - 1 Во Х 1 в 81 П (а + 1 о) + 4%1 1 8=1+ -з 1 п (25 - 1) (а 1+ а) Х 4 ЧГ 1 х25 - 1 Х,..+;, + - + - ,ХхХ 81 п(25 - 1)(а 1+д)вт Хгя - 1 г-а, 4 1Х 81 п а 8+ т, + - + - Хз); гз - 18=1Х 81 П (25 - 1) (а 1 + а) У, 81 П (а 1+ 1 в) +- 81 п (25 - 1) (о 4+ а) Х25 - 18=1 Х 1/, вгп + т, + + 81 п (25 - 1) (И+ а)1 в Хгз - 1 Х 81 п а+ т. + -Для определения основных гармоник предположим, что 5=1. ТогдаУвы, = - Уо 381 п (а 1 + а) 81 п (а+ т,) +4374557 5Выражения в квадратных скобках пред.ставляют собой сумму симметричных векгоров с одинаковыми амплитудами, равнымиединице, Такие векторы образуют замкнутыетреугольники и, следовательно, сумма их рав. 5на нулю, Поэтому Х (а+ )(4) 25 Здесь при а=у, прибор постоянного токапокажет амплитуду напряжения прямой по 6следовательности в масштабе30Увых - 1 вт соз ( 73)6 1, соз(2 а+ +тв)1(8)б 35 При а=у в том же масштабе - приборпокажет амплитуду напряжения обратной последовательности. 40 В блок-схему устройсгва для осуществления описываемого способа измерений входят: многофазная система напряжений 1, задающий генератор 2, фазосдвигающее устройство 3 и его вход, пересчетная цепь 4, переключа.45 тель порядка чередования фаз импульсовуправления Б и его вход, реверсивный пол.ностью управляемый выпрямитель б и прибор постоянного тока 7,50 Векторы А, В, С и эпюры напряжений не.симметричной трехфазной системы показаны на фиг, 2, где АОВОСО - векторы составляющих нулевой последовательности; А,В,С, - векторы составляющих прямой последовательно сти; АВС, - векторы составляющих обратной последовательности.(5) Работа блок-схемы происходит следующимобразом.60 Задающий генератор 2 вырабатывает однофазную последовательность,импульсов, которая через фазосдвигающее устройство 3 подаегся на пересчегную цепь 4, на выходе которой формируются и однофазных последова телыностей импчльсов включения и выключеС вывю: 1 вт з 1 п (а + ф)з 1 п И + 7 в): 12 6= - Ув соз(а - 7,) - соз(2 а 1+ а+ 7,). Таким образом, в выходном напряжении присутствует постоянная составляющая, пропорциональная амплитуде нулевой последовательности. Если смещать импульсы системы управления (менять а), то равенство (4) достигнет максимума при соз (а - уо) =1 или а - уо= =О; а= уо, т. е. максимальное показаниеб вольтметра постоянного тока в масштабе равно амплитуде нулевой последовательности, а сдвиг ручки потенциомегра, определяющего угол регулирования а, - фазовому углу этой составляющей. Для измерения составляющих прямой и обратной последовательностей порядок чередования фаз в системе управления должен быть одинаковый с порядком чередования фаз составляющих прямой и обратной последова. тельностей соответственно,1,= - Д з 1 п(2 Я - 1) ХА гв г: Х (а 1+ а) в = - з 1 п(25 - 1) Х а 1+ и+ Р) = -з 1 п(2 З - 1) Х Х а 1+ х+/%/ Тг с,ния вентилей полностью управляемого выпрямителя б,С помощью регулирования, входа фазосдвигающего устройства 8 можно сдвигать импульсы задающего генератора:на угол а, соответствующий фазе измеряемой,в даняый момент симметричной составляющей. Через вход переключателя порядка чередования фаз импульсов управления 5 можно выбрать для измерения составляющую необходимой последовательности. Прибор постоянного тока 7 фиксирует урмень этой составляющей. Таким образом, согласно описываемому способу можно измерять амплитуду и фазу любой из симметричных составляющих многофазной системы, производить разложение последней на составляющие. Причем шкала прибора как для измерения амплитуд, так и для измерения фаз остается линейной,Предмет изобретения Способ измерения си 1 мметричных составляющих многофазной системы переменных на пряжений путем выпрямления этих напряже.ний с помощью реверсивного многофазного полностью управляемого выпрямителя, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности измерения как амплитуд, так и фаз 10 симметричных составляющих, выходное напряжение выпрямителя подают на прибор постоянното тока, устанавливают, например, с п 1 омощью переключателя одинаковый порядок чередования фаз импульсов управления вы прямителем и измеряемой симметричной составляющей, затем сдвигают систему импульсов управления по фазе до достижения максимального показания прибора и по величине этого показания и фазового сдвига импуль сов управления определяют амплитуду симметричной составляющей и ее фазу.