Способ передачи и приема информации по проводам трехфазной линии электропередачи Советский патент 1992 года по МПК H04B3/54 

Изобретение относится к области связи и может быть использовано в системах передачи по линиям энергоснабжения на расстояния, при которых можно пренебречь индуктивным сопротивлением проводов на частоте информационного сигнала.

Целью изобретения является увеличение скорости передачи информации,

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства, реализующего заявленный способ передачи и приема информации по проводам трехфазной линии электропередачи.

Устройство содержит линию электропередачи 1, приемник 2, первый и второй умножители 3, 4, первый и второй фильтры низких частот 5, 6, первый и второй преобразователи 7, 8, первый и второй узкополосные фильтры 9, 10, первый, второй, третий

фазовращатели 11-13, первый и второй инверторы 14, 15, первый и второй ключи 16, 17, блок запуска 18, передатчик 19, блок управления 20.

Устройство работает следующим образом.

Синусоидальное напряжение промышленной частоты F подается на вход второго преобразователя 8, в котором преобразуется в последовательность импульсов с периодом 1/F.

Пусть выбрана частота сигналов fo из условия: fo nF.

На выходе второго узкополосного фильтра 10, который настроен на частоту сигнала fo, выделяется напряжение сигнала с частотой fo.

С выхода второго узкополосного фильтра 10 напряжение сигнала частоты fo через

N|

О

сл о о

второй фазовращатель 12 разделяется по цепи формирования- первого и второго напряжений сигнала частоты fo.

Первое напряжение сигнала частоты fo подается на первый вход первого ключа 16. Инвертированное напряжение сигнала частоты fo с первого инвертора 14 подается на второй вход первого ключа 16.

Второе напряжение сигнала частоты fo образуется из первого путем сдвига фазы на угол (р относительно первого напряжения сигнала частоты fo в третьем фазовращателе 13 и подается на первый вход второго ключа 17. Также второе напряжение сигнала частоты fo с второго инвертора 15 пода- ется на второй вход второго ключа 17.

Первый преобразователь 7 и первый узкополосный фильтр 9 работают идентично рассмотренным элементам 8 и 10. Таким образом, на первом входе первого умножи- теля 3 присутствует напряжение опорной частоты fon, на первом входе второго умножителя 4 присутствует напряжение опорной частоты fon, сдвинутое по фазе на угол р в первом фазовращателе 11.

В связи с тем, что частота сигнала fo и опорная частота fon образуются из одного и того же синусоидального напряжения промышленной частоты F, очевидно выполнение условия:

fon fo

Согласно формуле изобретения имеем:

Vi 0, # эг, #з f.

(i) t/bn(D Vi;

(i) - (i) V& ;

Vc(2) Von(2) АЗ ;

(2) Vbn{2) .

Пусть на управляющий вход блока уп- .равления 20, который управляет положением подвижных контактов первого 16 и второго 17 ключей, поступает последовательность импульсов. Для конкретного слу- чая примем, что подвижный контакт первого ключа 16 замкнут с его первым входом, т.е. напряжение сигнала имеет начальную фазу 1.

Напряжение сигнала на выходе первого ключа 16 будет иметь вид:

Uo(t) Umo COS( (Do I + VO.

где 2 TTnfo.

В блоке запуска 15 формируются запускающие импульсы, которые поступают на запуск передатчика 16, на выходе которого образуются трехфазные токи частоты fo, ко5

10 15

0 5

0

5

0

5

0

5

торые распространяются по трехфазной линии электропередачи 1. В приемнике 2 выделяют напряжение сигнала частоты fo, которое поступает на второй вход первого умножителя 3, на первый вход которого поступает напряжение опорной частоты fon, т.е.

Uon(t) Umon COS( Ш0 t + 1) .

Последовательное соединение первого умножителя 3 и первого фильтра нижних частот 5 является фазовым детектором.

На выходе фазового детектора, т.е. на выходе первого фильтра нижних частот 4, который отфильтровывает высокочастотные составляющие, напряжение равно

ифых) иф.д. COS(o - Von),

где иф.д. К Umon - напряжение на выходе фазового детектора;

К - коэффициент, определяемый параметрами первого умножителя 3 и коэффициентом передачи первого фильтра нижних частот 5;

о - начальная фаза напряжения сигнала;

троп - начальная фаза опорного напряжения;

Umon - амплитуда опорного напряжения.

Так как тр0 Оп О, последнее выражение примет вид:

и/)(вых) иф.д.

Аналогично, при наличии на первом входе первого умножителя напряжения сигнала с начальной фазой ipi л, при этом подвижный контакт первого ключа 16 замкнут со вторым входом, напряжение на выходе первого фильтра нижних частот 5 равно:

ифых) иф.д.

С остальными фазами работа ведется аналогично, с помощью блоков 4 и 6.

Формула изобретения Способ передачи и приема информации по проводам трехфазной линии электропередачи, при котором на передающей стороне формируют трехфазные токи сигнала несущей частоты, передают их по линии электропередачи, а на приемной стороне выделяют сигнал несущей частоты и сигнал опорной частоты, отличающийся тем, что, с целью увеличения скорости передачи

информации, на передающей стороне сигнал несущей частоты с начальной фазой гр выделяют из частоты промышленного напряжения, разделяют его на четыре сигнала, каждый из которых имеет значение фазы соответственно ip,тр + тс,ty + p,j + + p+jt и соответствует одному из передаваемых информационных сигналов, при передаче сигнал с соответствующей фазой

преобразуют в трехфазные токи сигнала несущей частоты, а при приеме сигнал опорной частоты разделяют на два сигнала с фазами) и ip + pи из выделенного сигнала несущей частоты выделяют синфазную и противофазную составляющие по отношению к каждому из двух разделенных сигналов опорной частоты, где .

Изобретение относится к технике передачи информации по линиям энергоснабжения. Цель - увеличение скорости передачи информации. Цель достигается за счет введения многократной фазовой модуляции с четырьмя значениями фаз передаваемого сигнала, т.е. каждая элементарная посылка несет в себе 2 бита информации. Синфаз- ность приема обеспечивается тем, что опорная частота на передаче и на приеме выделяется из одного и того же сигнала промышленной частоты. Устройство, реализующее способ, содержит линию электропе- редачи, приемник, первый и второй умножители, первый и второй фильтры низких частот, первый и второй преобразователи, первый и второй узкополосные фильтры, первый, второй, третий фазовращатели, первый и второй инверторы, первый и второй ключи, блок запуска, передатчик и блок управления. 1 ил. Ј

у

V

Управляюш. ий. вход