Преобразователь амплитудного значения трехфазного напряжения в цифровой код Советский патент 1990 года по МПК G01R19/25 

Јь

СО ОЭ

Изобретение относится к электротехнике и автоматике и может быть использовано в средствах автоматического регулирования для преобразования амплитудного значения трехфазного симметричного напряжения в цифровой код. Цель изобретения - повышение быстродействия преобразования. Напряжение соответствующей фазы поступает на вход соответствующего управляемого ключа, который открывается в моменты перехода напряжения соответствующей фазы через нуль на время действия управляющего импульса. Указанное напряжение с выхода соответствующего управляемого ключа подается на масштабный усилитель, коэффициент усиления которого равен 3/2. Усиленный сигнал, равный амплитудному значению напряжения соответствующей фазы, поступает в аналого-цифровой преобразователь, где преобразуется в цифровой код. Управление ключами осуществляется с помощью нуль-органов, подключенных к соответствующим фазам сети и фиксирующих моменты прохождения напряжения соответствующей фазы через нуль, и логической схемы, выполненной на элементах ИЛИ. Повышение быстродействия преобразователя достигается за счет того, что измерение (преобразование) напряжения каждой фазы производится в момент перехода одной из двух других фаз через нуль. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике и автоматике и может быть использовано в системах автоматического регулирования трехфазного напряжения для преобразования амплитудного значения трехфазного симметричного напряжения -в цифровой код,

Цель изобретения - повышение быстродействия преобразования.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого преобразователя;

на фиг. 2 - временные диаграммы нэп- ряжений, поясняющие его работу.

Преобразователь содержит первый 1, второй 2 и третий 3 управляемые ключи, первый 4, второй 5, третий 6, четвертый 7, пятый 8 и шестой 9 нуль-органы, первый 10, второй 11 и третий 12 двух- входовые элементы ИЛИ, трехвходовый элемент ИЛИ 13, масштабный усилитель 14, аналого-цифровой преобразователь 15.

Выходы первого 1,второго 2 и третьего 3 управляемых ключей объединены и через масштабный усилитель 14 соединены с входом аналого-цифрового преобразователя 15, выход которого является выходом преобразователя. Управляющий вход аналого-цифрового преобразователя 15 соединен с выходом трехвхо- дового элемента ИЛИ 13. Первый вход элемента ИЛИ 13 соединен с управляющим входом третьего управляемого ключа 3 и с выходом первого двухвходово- го элемента ИЛИ 10, первый вход которого соединен с выходом первого нуль- органа 4, а второй вход - с выходом четвертого нуль-органа 7. Второй вход трехвходового элемента ИЛИ 13 соединен с управляющим входом первого управляемого ключа 1 и с выходом второ- го двухвходового элемента ИЛИ 1i, первый вход которого соединен с выходом второго нуль-органа 5, а второй вход - с выходом пятого нуль-органа 8. Третий вход трехвходового элемента ИЛИ 13 соединен с управляющим входом второго управляемого ключа 2 и с выходом третьего двухвходового элемента 12, первый вход которого соединен с выходом третьего нуль-органа 6, а второй вход - с выходом шестого нуль-органа 9. Информационный вход первого управляемого ключа I соединен с входами первого 4 и четвертого 7 нуль- органов. Информационный вход второго управляемого ключа 2 соединен с входами второго 5 и пятого1 8 нуль- органов. Информационный вход третьего управляемого ключа 3 соединен с входом третьего 6 и шестого 9 нуль- органов . Информационные входы первого 1, второго 2 и третьего 3 управляемых ключей являются соответственно первым, вторым и третьим входами преобразователя.

Нуль-органы 4-9 фиксируют моменты перехода преобразуемого трехфазного напряжения через нуль, формируя а эти моменты импульсные сигналы. При этом нуль-органы 4-6 .реагируют на положительный переход фазных напряжений через нуль (от отрицательных значений к положительным), а нуль-органы 7-9 на отрицательный переход фазных напряжений через нуль (от положительных значений к отрицательным). Масштабный усилитель 14 имеет коэффициент усиления, равный 3/2,

10

s ,Q 25 ,г

04334

Преобразователь работает следующим образом.

Трехфазное напряжение поступает на соответствующие входы преобразователя и соответственно на входы управляемых ключей -3 и нуль-органов 4-9. Рассмотрим работу преобразователя на примере преобразования амплитуды напряжения первой фазы. В соответствующие моменты перехода напряжения второй фазы через нуль на выходе второго нуль- органа 5 (фиг. 2о) и выходе пятого нуль- органа 8 (фиг. 2в) формируются импульсные сигналы. В результате этого на выходе элемента ИЛИ 1I появляются в моменты времени, соответствующие моментам перехода напряжения второй фазы через нуль, импульсные сигналы (фиг. 2г), которые, пройдя через элемент ИЛИ 13, поступают на управляющий вход ключа 1 и открывают его в соответствующие моменты времени. При этом квант напряжения первой фазы (фиг. 2д) поступает на усилитель 14 (коэффициент усиления которого равен 3/2), где усиливается до величины амплитудного значения напряжения (фиг, 2е). Усиленный сигнал поступает в аналого-цифровой преобразователь 15, на выходе которого формируется цифровой код, соответствующий амплитудному значению напряжения первой фазы.

Аналогичным образом преобразуют в цифровой код амплитудные значения двух других фаз. При этом сигнал управления для второго ключа 2 (фиг.2ж), на выход которого подают напряжение второй фазы, формируют по сигналам на выходе третьего элемента ИЛИ 12, которые, в свою очередь, формируются третьим 6 и шестым 9 нуль-органами, реагирующими на переходы через нуль напряжения третьей фазы. Сигнал управления для третьего ключа 3 (фиг.2з). на вход которого поступает напряжение третьей фазы, формируют по сигналам на выходе первого элемента ИЛИ 10, формируемым первым 4 и четвертым 7 нуль-органами, реагирующими на переходы через нуль первой фазы преобразуемого напряжения,

Запуск аналого-цифрового преобразователя 15 осуществляется импульсным сигналом с элемента ИЛИ 13 каждый раз при переходе соответствующего напряжения через нуль (фиг. 2и).

Структуру предлагаемого преобразователя можно распространить для сим30

35

40

метричных многофазных сетей напряжений, где число фаз определяется из соотношения

т 2«п + 1,

где п - целое число.

Таким образом, использование предлагаемого устройства по сравнению с известным позволяет повысить быстро- действие преобразования за счет отсутствия необходимости предварительного измерения предыдущего периода напряжения для определения момента преобразования, соответствующего амплитудному значению преобразуемого напряже- ния.

Формула изобретения Преобразователь амплитудного значения трехфазного напряжения в цифро- вой код, содержащий аналого-цифровой преобразователь, выход которого является выходом преобразователя, первый, второй и третий управляемые ключи, выходы которых объединены, а информа- ционные входы являются соответственно первым, вторым и третьим входами преобразователя, первый, второй и третий информационные входы управляемых ключей соединены соответственно с входами первого, второго и третьего нуль-органов, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия преобразования, в преобразователь введены четвертый, пятый и I

шестой нуль-органы, первый, второй и третий двухвходовые элементы ИЛИ, трехвходовый элемент ИЛИ, масштабный усилитель, при этом выход первого управляемого ключа через масштабный усилитель соединен с информационным входом аналого-цифрового преобразователя, управляющий вход которого соединен с выходом трехвходового элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с управляющим входом третьего управляемого ключа и с выходом первого двухвходового элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом первого нуль-органа, а второй вход - с выходом четвертого нуль-органа, второй вход трехвходового элемента 1ШИ соединен с управляющим входом первого управляемого ключа и с выходом второго двухвходового элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом второго нуль-органа, а второй вход - с выходом пятого нуль-органа, третий вход трехвходового элемента ИЛИ соединен с управляющим входом второго управляемого ключа и с выходом третьего двухвходового элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом третьего нуль-органа, а второй вход - с выходом шестого нуль-органа, входы четвертого, пятого и шестого нуль- органов соединены соответственно с входами tiepsoro, второго и третьего

нуль-органов, i

.г