Устройство для вычисления симметричной составляющей трехфазных цепей Советский патент 1986 года по МПК G06G7/62 

f

Изобретение относится к аналоге- вой вычислительной технике и может быть использовано для автоматизации контроля режимов трехфазных электрических цепей.

Цель изобретения - повышение точности вьмисления путем уменыпения трансформированной погрешности.

На чертеже представлена схема устройства для вычисления симметричной Составляющей.

Устройство содержит блоки вычисления разности двух фаз, выполнен10

При подаче на вход устройства трехфазной системы напряжений на выходе блоков 1 и 2 вычисляются сигналы, пропорциональные междуфазным величинам ilj, и Uj . Напряжение Ujj через сумматор 3 с коэффициентом передачи - RIJ / R,(, и фазосдвигающую цепь 4 подается на первый инвертирующий вход сумматора 5.Напряжение Uj,, поступает непосредственно на вт

ные в виде дифференциальных усилите- рой инвертирующий вход. Необходимые лей 1 и 2, второй сумматор 3, фазо- сдвигающую цепь 4, первый сумматор 5, блок задержки 6, резонансный усилитель 7, фазовращатель 8,блок регистрации 9. Для резисторов и конденсаторов функциональных блоков

20

фазовые и амплитудные соотношения между напряжениями U, и Uj подав емыми на входы сумматора 5, задаются сумматором 3 и фазосдвигающей цепью 4, причем выходной сигнал сумматора 5 определяется выражением

где

m

Параметры R и С фазосдвигающей цепи выбираются такими, чтобы обеспечить вычисление симметричной составляющей. Например, для устройства вычисления симметричной составляющей обратной последовательности фазовый

uJn

где

«4,

резонансная частота, а

Q - добротность, настраивается таким образом, чтобы обеспечить максимальное вьщепение трансформируемой в составе напряжения Ujg высокочастотной гармоники, принимая частоту и)р равной частоте гармоники. При этом параметры резистора выбираются по условию компенсации входных токов операционного усилителя.Включенные пэследозательно резонансный ускпиТель и фазовращатель на частоте

35,5,7,8 приняты обозначения 10-32, а для узлов схемы - 33-36.

Устройство работает следующим образом.

При подаче на вход устройства трехфазной системы напряжений на выходе блоков 1 и 2 вычисляются сигналы, пропорциональные междуфазным величинам ilj, и Uj . Напряжение Ujj через сумматор 3 с коэффициентом передачи - RIJ / R,(, и фазосдвигающую цепь 4 подается на первый инвертирующий вход сумматора 5.Напряжение Uj,, поступает непосредственно на второй инвертирующий вход. Необходимые

рой инвертирующий вход. Необходимые

фазовые и амплитудные соотношения между напряжениями U, и Uj подаваемыми на входы сумматора 5, задаются сумматором 3 и фазосдвигающей цепью 4, причем выходной сигнал сумматора 5 определяется выражением

сдвиг на номинальной частоте энергосистемы f 50 Гц должен быть равен 60

Полученный таким образом сигнал подается на блок 9, которьй регистрирует вычисленное значение симметричной составляющей .

Резонансный усилитель 7, имеющий схемную передаточную функцию

-1

гармоники организовывают отрицательную обратную связь с коэффициентом подавления высокочастотной гармоники

0-

ot

«o.cvR

0-)

к

ос 9

- коэффициент передачи высокочастотной гармоники обратной связи.

Параметры фазовращателя, с учетом того что он обеспечивает сдвиг только по фазе ( R,, ), выбирается из условия

где Кр - резул

ент пе едачи высокочастотной гармо.НИКИ при отсутствии обратной связи; где Кф , Ч - коэффициент передачи и фазовый сдвиг фазосдвигающей цепи 4 на частоте гармоники uJ ; v , - фазовый сдвиг блока задержки 6 на частоте гармоники и) , При выбранных параметрах таким образом блоков 7 - и 8 подавления высокочастотной гармоники d пропорционален отношению резисторов /R,. сумматора З.Для обеспечения точности вычисления устройством симметричной составляющей в динамическом режиме в отрицатель ную обратную связь включен блок задержки 6, осуществляющий при зтом операцию временной задержки напряжения Ujg .

Формула изобретения

Устройство для вычисления симметричной составляющей трехфазных цепей, содержа;щее первый и второй блоки вы- 30 числения разности двух фаз, выполненные в виде первого и второго дифференциальных усилителей соответственно, инвертирующий вход первого из

10

f5

20

5

0

синусоидального сигнала устройства, вход второй фазы синусоидального сигнала которого подключен к неинверти - рующему входу первого дифференциального усилителя и к неинвертирующему входу второго дифференциального усилителя, неинвертирующий вход которого является входом третьей фазы си- нусрид ального сигнала устройства, выход второго дифференциального уси- . лителя соединен с первым входом первого сумматора, выхоД которого подключен к входу блока регистрации,выход фазосдвигающей цепи соединен с вторым входом первого сумматора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности вычисления путем уменьшения трансформированной погрешности, в него введены блок задержки, резонансный усилитель, фазовращатель и второй сумматор, выход которого подключен к входу фазосдвигающей цепи ,выход первого сумматора через цепочку из последовательно соединенных блока задержки,резонансного усилителя и фазовращателя подключен к первому входу второго сумматора, второй вход которого соединен с вь ходом первого дифференциального усилителя.

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники и может быть использовано для автоматизации контроля режимов трехфазных электрических цепей. Устройство содержит первьй и второй блоки 1, 2 вычисления, разности фазных величин, первьй сумматор 5, фазосдвигающую цепь 4, второй сумматор 3, блок 6 задержки, резонансный усилитель 7, фазовращатель 8 и блок регистрации 9. Ло сравнению с известными техническими решениями повышена точность вычисления за счет уменьшения выходной трансформированной-погрешности, вызванной наличием во входных фазных электрических величинах высокочастотной гармонической помехи, 1 ил. ю 4 QD О О