Способ формирования трехфазной симметричной системы напряжений Советский патент 1991 года по МПК H02J3/26 

о

00

(

СП Ч)

ю

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для создания образцовых источников трехфазного напряжения, необходимых для поверки измерителей паказателей качества электрической энергии. Цель изобретения - повышение точности и расширение частотного диапазона. Для этого в генераторе 1 формируют последовательность импульсов с частотой f 3nf0, где fo - требуемая частота выходного напряже

ния. Предвключенные счетчики 11-13 и счетчики 2-4 формируют три синфазные последо- вательности цифровых кодов аргументов синусоид. Для каждого кода аргументов синусоид с помощью постоянных запоминающих устройств 5-7 и цифроаналоговых преобразователей 8-10 формируются аналоговые напряжения, которые усиливаются усилителями 14-16 мощности, Измеряют начальные фазы и амплитуды напряжений на

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для создания образцовых источников трехфазного напряжения, необходимых для проверки измерителей показателей качества электро- энергии.

Целью изобретения является повышение точности и расширение частотного диапазона.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства, реализующего способ формирования трехфазной симметричной системы напряжений.

Устройство содержит высокочастотный импульсный генератор 1, счетчики 2-4, посто- янные запоминающие устройства (ПЗУ) 5-7, цифроаналоговые преобразователи (ЦАП) 8- 10, предвключенные счетчики 11-13, усилители 14-16 мощности, преобразователи 17-19 код-ток, селективный вольтметр 20.

Устройство работает следующим образом.

Импульсы с частотой f 3nf0, где f0 - требуемая частота выходного напряжения, с выхода высокочастотного импульсного гене- ратора 1 поступают на счетные входы пред- включенных счетчиков 11-13. Импульсы переноса после переполнения счетчиков 11-13 используются как счетные для соответственно счетчиков 2-4. Во время работы в этом режиме счетчики 2-4 формируют три синфазные последовательности цифровых кодов аргументов синусоид, имеющих Зп значений. Эти коды поступают на адресные шины ПЗУ 5-7. Из ПЗУ 5-7 извлекаются цифровые коды мгновенных значений соответственно трех синусоид. Цифровые коды мгновенных значений трех синусоид поступают на управляющие входы соответственно трех ЦАП 8-10. ЦАПы преобразуют коды мгновенных значений в соответствующие аналоговые напряжения, которые усиливаются усилителями 14-16 мощности.

При наличии фазовой неидентичности каналов на первой гармонике напря- жения на выходах усилителей мощности

выходах усилителей 14-16 и выравнивают их, изменяя начальную фазу в предвключен- ных счетчиках 11-13 и коэффициенты усиления преобразователей 8-10. Окончательное формирование трехфазной симметричной системы напряжений осуществляется предустановкой счетчиков 2-4 соответственно на 0,п и 2п значений, что соответствует изменению фазы напряжения на усилителе 14 на 120°, а на усилителе 15 - на 240°. 1 ил.

имеют между собой фазовый сдвиг на первой гармонике. Например, напряжение фазы А на первой гармонике отстает от напряжения фазы В. Фазометр, подключенный на выход усилителей 16 и 14 мощности, показывает, что напряжение фазы А на первой гармонике отстает от напряжения фазы В. То есть, необходимо уменьшить этот сдвиг фаз, Этого можно добиться, если записать в пред- включенный счетчик 12 1 в младший разряд. При этом импульсы переноса с предвклю- ченного счетчика 12 появятся раньше и фазовый сдвиг уменьшится. Так добиваются уменьшения фазового сдвига между напряжениями фаз А и В. Дальнейшее уменьшение фазового сдвига между этими напряжениями достигается увеличением кода числа предустановки в предвключенном счетчике 12 в предвключенном счетчике канала напряжения, которое отстает.

Будем считать, что напряжения синфазны, если идентичность по фазе Д р отвечает сле360°дующему соотношению: -jq,

2 3 п

где N - число разрядов в предвключенном счетчике; Зп - число состояний каждого из счетчиков 2-4. Добившись синфазности напряжений А и В используем те же операции для достижения синфазности трех напряжений А, В и С.

Далее добиваемся равенства трех напряжений А, В и С по первой гармонике следующим образом. На чертеже ЦАП 8-10 содержат преобразователи 17-19 код - ток и операционные усилители 21. Первоначально движки реостатов 22 находятся в среднем положении. Предположим, что напряжение фазы А больше напряжения фазы В. Селективный вольтметр 20 измеряет напряжение первой гармоники (включен) на выходах усилителей 13 и 14 мощности. Напряжение на выходе ЦАП 8 уменьшаем, уменьшая сопротивление реостата 22. Тем самым будет уменьшаться и напряжение первой гармоники на выходе усилителя 16 мощности. Перемещать движок будем до

получения равенства двух выходных напряжений по первой гармонике. Об этом свидетельствует нулевое показание селективного вольтметра 20.

Окончательное формирование трехфазной симметричной системы напряжений осуществляется предустановкой счетчиков 2-4 соответственно на О.п, 2п, где п, например, равно 60. Тел ерь из трех ПЗУ извлека- , ются коды мгновенных значений синусоид, но уже со сдвигом, определяемым предустановкой счетчиков 2-4 (0,п, 2п).

Весь период синусоиды соответствует Зп состояний счетчика. Каждое мгновенное значение синусоиды повторяется через Зп состояний счетчика или через 360°, п 120°. Счетчики 2-4 будут вести счет, управляя извлечением из трех ПЗУ 5-7 кодов мгновенных значений синусоид, сдвинутых по фазе на 120°. Сдвиг выходных напряжений усилителей 13-15 мощности по первой гармонике в этом режиме равен 0, 120 и 240. Причем изменение предустановки предвключенных счетчиков 11, 12 и 16 компенсирует неидентичность фазовых характеристик, а изменение коэффициентов передачи УАП - неидентичность коэффициентов передачи трактов прохождения сигнала.

Формула изобретения

Способ формирования трехфазной симметричной системы напряжений путем выравнивания амплитуд и формирования

сдвига фаз между синусоидальными напряжениями, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения частотного диапазона, формируют последовательность импульсов с частотой f 3nf0, где f0 -требуемая частота выходного напряжения, из этой последовательности импульсов формируют три последовательности цифровых кодов аргументов синусоид, имеющих Зп значений, для каждого цифрового кода аргумента формируют соответствующий цифровой код мгновенных значений синусоид, преобразуют цифровые коды мгновенных значений синусоид в соответствующие

синусоидальные напряжения, усиливают их, сравнивают их по фазе и в случае, если имеется фазовое различие, изменяют начальные фазы последовательностей цифровых кодов аргументов синусоид до выравнивания фаз

напряжений, сравнивают полученные синусоидальные напряжения по амплитуде и в случае, если амплитуды этих напряжений имеют различные значения, изменяют коэффициенты усиления до выравнивания амплитуд. после чего осуществляют сдвиг фаз между синусоидальными напряжениями путем сдвига начальных фаз одной последовательности цифровых кодов аргументов на п значений, а второй последовательности - на

2п значений по отношению к полученным начальным фазам последовательностей цифровых кодов аргументов синусоид.