1
(21)4358257/24 (22)04.01.88 (46)30.08.91. Бюл. №32
(71)Новочеркасский политехнический институт им. Серго Орджоникидзе
(72)В.Ф. Ермаков (53)681.3(088.8)
(56) Авторское свидетельство СССР № 1290355,кл. G 06 F 15/36, 1984.
Авторское свидетельство СССР 920741, кл. G 06 F 15/36, 1979.
(54) АНАЛИЗАТОР ДЛИТЕЛЬНОСТИ ВЫБРОСОВ И ПРОВАЛОВ НАПРЯЖЕНИЯ
(57) Изобретение относится к области информационно-измерительной и вычислительной техники и может быть использовано в электроэнергетике для контроля качества электроэнергии в промышленных электрических сетях. Цель изобретения - повышение точности за счет реализации обобщенного метода оценки влияния выбросов и провалов напряжения питающей сети. Анализатор содержит выпрямительный элемент, нуль- орган, блок формирования модуля, компараторы, счетчики, блоки памяти, элемент И, одновибратор, регистр, элемент НЕ, триггер, компаратор и распределитель уровней. 3 ил.
Изобретение относится к области информационно-измерительной и вычислительной техники и может быть использовано в электроэнергетике для контроля качества электроэнергии в промышленных электрических сетях. Цель изобретения - повышение точности за счет реализации обобщенного метода оценки влияния выбросов и провалов напряжения питающей сети. Анализатор содержит выпрямительный элемент, нуль-орган, блок формирования модуля, компараторы, счетчики, блоки памяти, элемент И, одновибратор, регистр, элемент НЕ, триггер, компаратор и распределитель уровней. 3 ил.
Изобретение относится к информационно-измерительной и вычислительной технике, предназначено для получения семейства функций распределения длительности превышения выбросами и провалами напряжения различных уровней анализа и может быть использовано в электроэнергетике для контроля качества электроэнергии в промышленных электрических сетях и оценки его влияния на различное электрооборудование.
Цель изобретения - повышение точности анализа.
На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - схема блока формирования модуля; на фиг. 3 - график изменения напряжения на выходе входного преобразователя анализатора.
Анализатор содержит соединенный входом с входной клеммой устройства выпрямительный элемент 1, выход которого соединен с входом нуль-органа 2 и вторым
входом блока 3 формирования модуля, выход которого соединен с объединенными между собой входами компараторов 4-5, выходы которых соединены соответственно в каждом канале с входами установки нуля счетчиков группы €-7, выходы которых соединены с информационными входами многоканального коммутатора 8, выход которого соединен с информационным входом блока 9 памяти, информационным входом младших разрядов регистра 10 и первым входом числового компаратора 11, второй вход которого подключен к выходу блока 9 памяти, генератор 12 импульсов, выход которого соединен с тактовыми входами счетчиков группы 6-7 и счетчика 13 и входом первого одновибратора 14, выход которого соединен непосредственно с вторым входом элемента И 15 и через одновибратор 16с входом записи блока 9 памяти, инверсный выход нуль-органа 2 соединен с первым входом блока 3, прямой выход нуль
Ј
О ч
Ј
сл о
органа 2 соединен с вторым входом блока 3 и информационным входом старшего разряда регистра 10, выход счетчика 13 соединен с управляющим входом коммутатора 8, адресным входом блока 9 памяти и информационным входом старших разрядов регистра 10, выход которого соединен с адресным входом блока 17 памяти, выход которого соединен с информационным входом счетчика 18, выход которого соединен с информационным входом блока 17 памяти, первый выход компаратора 11 соединен с первым входом элемента И 15, выход которого связан с входом записи регистра 10 и через элемент НЕ 19 - с входом установки единицы триггера 20, инверсный выход которого соединен с входом сброса распределителя 21 уровней, тактовый вход которого подключен к выходу генератора 22 импульсов (частота которого может быть нестабильной), выходы распределителя 21 соединены соответственно с входом записи счетчика 18, с тактовым входом счетчика 18, с входом записи блока 17 памяти и с входом установки и нуля триггера 20.
Блок 3 содержит коммутатор 23, соединенный информационным входом с вторым входом блока 3 и через инвертор 24 - с информационным входом коммутатора 25, выход которого обьединен с выходом коммутатора 23 и соединен с выходом блока, управляющий вход коммутатора 23 соединен с третьим входом блока, управляющий вход коммутатора 25 соединен с первым входом блока.
Анализатор выполнен многоканальным, уровни срабатывания компараторов 4-5 равномерно разбивают диапазон изменения амплитуды выбросов и провалов напряжения, квантователями длительности выбросов и провалов являются двоичные счетчики 6-7. Далее в качестве примера рассматриваются 256-канальный анализатор, имеющий число квантов амплитуды выбросов и провалов напряжения - по 8, число квантов длительности превышения выбросами и провалами уровней анализа- 16. Для повышения точности измерения длительности выбросов и провалов напряжения используются 8-разрядные счетчики , выходы четырех старших разрядов каждого из которых соединены соответственно с информационными входами коммутатора 8.
Анализатор работает следующим образом,
Выпрямительный элемент 1 анализатора осуществляет преобразование переменного напряжения сети в постоянное, пропооциональное действующему значению анализируемого напряжения за вычетом его номинального значения.
Ui K-(U-UH), где К - коэффициент пропорциональности.
При выбросах напряжения сети за номинальный уровень выходное напряжение элемента 1 положительно, оно без изменений пропускается блоком 3 на входы компараторов 4-5; напряжение прямого выхода
0 нуль-органа 2 равно единице, измеряемые статистики накапливаются в ячейках блока 17 памяти с адресами 10000000- 11111111, превышенные значения длительностей выбросов записываются в ячейках
5 блока 9 памяти с адресами 000-111.
Импульсы кварцевого генератора 12 непрерывно поступают на тактовые входы счетчиков 6-7, однако при отсутствии выбросов напряжения содержимое счетчиков
0 6-7 остается нулевым, поскольку к их входам установки нуля приложено единичное напряжение с инверсных выходов компараторов 4-5. Трехразрядный счетчик 13 циклически изменяет свое состояние, в каждом
5 такте генератора 12 также запускаются од- новибраторы 14 и 16, однако информация в блоке 17 памяти не накапливается, а содержимое ячеек блока 9 памяти поддерживается нулевым.
0
При превышении выбросом напряжения первого уровня анализа (в момент времени ti на фиг. 3) срабатывает компаратор 4 первого канала, его выходное напряжение
5 становится равным нулю. Счетчик 6 первого канала начинает заполняться и, подсчитывая импульсы кварцевого генератора 12, определяет длительность Ti превышения выбросом первого уровня анализа.
0 В очередном цикле работы счетчика 13 при его выходном коде 000 на выходе коммутатора 8 появляется отличное от нуля содержимое счетчика 6 первого канала 0001, которое превышает нулевое содержимое
5 ячейки блока 9 памяти с адресом 000. На выходе компаратора 11 появляется единичное напряжение, открывая элемент И 15 для импульса одновибратора 14, который записывает в регистр 10 код 10000001, а также
0 опрокидывает в единичное состояние триггер 20, импульсом с выхода одновибратора 16 в ячейку 000 блока 9 памяти записывается код 0001.
Поскольку со входа установки нуля рас5 пределителя 21 снимается единичное напряжение, то он выходит из состояния покоя и по его выходам начинает сканировать управляющее напряжение, осуществляя следующий короткий цикл операций.
С приходом на тактовый вход распределителя 21 очередного импульса с выхода генератора 22 на втором выходе распределителя i появляется управляющий сигнал, который записывает в двоично-десятичный счетчик 18 выборку, накопленную в результате предыдущего анализа в ячейке блока 17 памяти с адресом 10000001. В следующем такте импульсом с третьего выхода распределителя 21 содержимое счетчика 18 увеличивается на единицу, после чего импульсом с четвертого выхода распределителя 21 эта информация возвращается в блок 17 памяти по тому же адресу. Импульс с пятого выхода распределителя 21 переводит триггер 20 в нулевое состояние, возвращая таким образом распределитель в состояние покоя, во время которого управляющее напряжение непрерывно присутствует на его свободном первом выходе.
В процессе дальнейшего нарастания длительности выброса Ti выше первого уровня анализа выходной код счетчика 6 первого канала становится равным 0010 - в очередном цикле работы счетчика 13 на единицу увеличивается статистика, накапливаемая в канале блока 17 памяти с адресом 10000010 и т.д.
В случае превышения выбросом напряжения второго уровня анализа (в момент времени t2 на фиг. 3) начинает нарастать содержимое двоичного счетчика второго канала, измеряя длителвность Т2. При увеличении содержимого двоичного счетчика второго канала до значения 0001 в очередном цикле работы счетчика 13 на единицу увеличивается статистика, накапливаемая в канале блока 17 памяти с адресом 10010001 и т.д.
При снижении напряжения счетчики 6-7 обнуляются напряжением с инверсных выходов отпускающих компараторов 4-5, ячейки блока 9 памяти также последовательно обнуляются и накопление информации в блоке 17 памяти анализатора прекращается.
При появлении провала напряжения сети на прямом выходе нуль-органа 2 появляется О, а блок 3 инвертирует отрицательное напряжение с выхода выпрямительного элемента 1 - в результате на входы компараторов 4-5 подается положительное напряжение, как и при анализе выбросов.
При анализе провалов напряжения анализатор работает так же, как и при анализе выбросов, только информация накапливается в каналах блока 17 памяти с адресами 00000000-01111111
Формула изобретения 5Анализатор длительности выбросов и
провалов напряжения, содержащий группу компараторов , два генератора импульсов, нуль-орган, два счетчика, первый блок памяти, распределитель уровней, триггер, эле0 мент И и выпрямительный элемент, вход которого является входом анализатора, первый выход распределителя уровней соединен с входом управления записью первого блока памяти, выход которого подключен к
5 информационному входу первого счетчика, выход которого соединен с информационным входом первого блока памяти, вход записи и тактовый вход первого счетчика подключены соответственно к второму и
0 третьему выходам распределителя уровней, четвертый выход которого подключен к входу установки нуля триггера, инверсный выход которого подключен к входу сброса распределителя уровней,
5 отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены коммутатор, группа счетчиков, два одновибрато- ра, компаратор, элемент НЕ, второй блок памяти, регистр и блок формирования моду0 ля, первый и второй входы которого соединены соответственно с инверсным выходом нуль-органа и выходом выпрямительного элемента, подключенным к входу нуль-органа, прямой выход которого соединен с ин5 формационным входом старшего разряда регистра и с третьим входом блока формирования модуля, выход которого подключен к входам компараторов группы, выходы которых соединены с входами установки нуля
0 соответствующих счетчиков группы, выходы которых подключены к информационным входам коммутатора, выход которого соединен с информационным входом второго блока памяти, с информационным входом
5 младших разрядов регистра и с первым входом компаратора, выход которого подключен к первому входу элемента И, выход которого соединен с входом управления записью регистра и через элемент НЕ - с
0 входом установки в единицу триггера, выход второго генератора импульсов соединен с тактовыми входами счетчиков группы, второго счетчика и через первый одновиб- ратор - с вторым входом элемента И и с
5 входом второго одновибратора, выход которого подключен к входу управления записью второго блока памяти, выход которого соединен с вторым входом компаратора, выход второго счетчика подключен к управляющему входу коммутатора, к адресному входу второго блока памяти и к ин- гистра, выход которого соединен с адрес- формационным входам старших разрядов ре- ным входом первого блока памяти.
