Анализатор несимметрии Советский патент 1981 года по МПК G01R29/16 

Изобретение относится к электрои мерительной технике, в частности к приборам для контроля несимметрии токов в трехфазной сети. Известно устройство для контроля несимметрии в сети, содержащее прео разователь числа фаз с многофазным выпрямителем, делитель напряжения, частотно-избирательный усилитель и индикатор, подключенный к выходу последнего 1. Недостатком известного устройств является то, что оно контролирует только напряжение обратной последовательности и не обеспечивает получения достаточной информации о режиме несимметрии, т. е. имеет ограниченное применение. Наиболее близок к изобретению анализатор несимметрии, содержащий входные блоки, подключенные к нулевому и трем фазным проводам сети и соединенные с ними преобразователи переменного напряжения в постоянное а также измерительный прибор на выходе 2. Недостаток анализатора состоит в отсутствии на выходе информации эко номического характера, которую можно бьоло бы использовать при непосред ственной оценке экономической эффективности работы сети и ущерба, вызванного несимметрией в каждом конкретном случае. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей анализатора. Поставленная цель достигается тем, что в анализатор несимметрии, содержащий входные блоки, подключенные к нулевому и трем фазным проводам сети и соединенные с ними преобразователи переменного напряжения в постоянное, а также измерительный прибор на выходе, введены преобразователь ток-напряжение, управляемый генератор пилообразного напряжения, блок сравнения, запускающий генератор, триггер и последовательно соединенные электронный ключ, суммирующий усилитель, переключатель и нелинейные преобразователи, причем входы управляемого генератора пилообразного напряжения соединены с преобразователями переменного тока в постоянный, а выходы - с двумя входами бло-. ка сравнения, вход запускающего генератора соединен с управляемым генератором пилообразного напряжения, а выход - с триггером, вход которого

соединен с выходом блока сравнения, а выход триггера соединен с ключом.

На чертеже изображена блок-схема анализатора несимметрии.

Анализатор несиметрии состоит из входных блоков 1-4,представляющих собой датчики тока и выполненные ,нап ример,в виде трансформаторов тока , включенных в три фазных и нулевой провода. Входные блоки 1-4 соединены с преобразователями 5-8 переменного тока в постоянный, представляющие собой, например, выпрямители, собранные по мостовой схеме . Преобразователи 5, 6 и 7 переменного тока трех фазных проводов в постоянный, соединены со входом управляемого генератора 9 пилообразного напряжения, а преобразователь 8 переменного тока нулевого провода в постоянный соединен с преобразователем 10 ток-напряжение. Второй вход управляемого генератора 9 пилообразного напряжения соединен с выходом запускающего генератора 11. Выходы генератора 9 пилообразного напряжения и преобразователя 10 ток-напряжение соединены с двумя входами блока 12 сравнения, соединенного с триггером 13. Выход триггера 13 соединен с последовательно включенными электронным ключом 14, суммирующим усилителем 15, переключателем 16,нелинейными преобразователями 17 и 18 и измерительным или самопишущим прибором 19 на выходе.

Устройство работает следующим образом.

Преобразование величин входных .(ID, 1фч,--Лср)) токов ведется по

, Фч;--/ ср)

3 авивисимости

(1)

и

-л

,

11 запускающих импульсов. Скорость нарастания напряжения V на выходе генератора 9 прямо пропорциональна сумме токов (Тф Г с, 1,ь ) Фаз.

(2)

и, ,.

С выхода генератора 9 пилообразного напряжения сигнал поступает на

второй вход блока 12 сравнения. При равенстве напряжений УО и v на обоих входах, на входе блока сравнения 12 появляется сигнал, который, поступая на вход триггера 13, меняет

его состояние. Триггер 13 формирует импульсы Vg , длительность которых пропорциональна отношению тока в нулевом проводе к сумме токов в фазных проводах

13

i--1

Импульсы Vj подаются на вход электронного ключа 14 вырабатывающего импульсы тока, пропорциональные отношению

,,Р.которые поступают на вход суммирующего усилителя 15, напряжение на выходе которого УЗ прямо пропорционально отношению

1ц- ток в нулевом проводе;

где

1Ф(- токи в фазных проводах; Л.,И- эмпирические коэффициенты, постоянные для данной сети и зависящие от соотношения сечений фазного и нулевого проводов.

Сигнал (1р) с входного блока 4 выпрямляется в преобразователе 8 переменного тока в постоянный и подается на преобразователь 10 ток-напряжение .

Напряжение VQ с выхода преобразователя 10 ток-напряжение, пропорциональное току в нулевом проводе Гд поступает на один из входов блока 12 сравнения, являясь для него опорным.

Сигналы ,, Фа ) с входных блоков 1, 2 и 3 выпрямляются преобразователями 5, 6 и 7 переменного тока в постоянный и подаются на вход управляемого генератора 9 пилообразного напряжения, запуск которого осуществляется с помощью генератора

Пройдя через переключатель 16, это напряжение УЗ поступает на один из двух нелинейный преобразователь 17 или 18, реализующих соответственно функции

Ky 1.T,5(J

()

г 2 96

,д8(.)

Таким образом, предложенный анализатор несимметрии позволяет при анализе несимметрии .получать информацию, удобную для практической оценки несимметрии в виде краткости увеличения потерь энергии и делать ВЫВОДЫ относительно экономической эффективности работы того или иного варианта электрической сети. Формула изобретения Анализатор несимметрии, содержаВД й входные блоки, подключенные к

нулевому и трем фаз 11-1М проводам сети и соединенные с ними преобразователи переменного напряжения в постоянное, а также измерительный прибор на выходе, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены преобразователь ток-напряжение, управляемый генератор пилообразного напряжения, блок сравнения, запускающий генератор, триггер и послеловательно соединенные электронный ключу суммирующий усилитель, переключатель и нелинейные преобразователи, причем входы управляемого генератора пилообразного напряжения соединены с

преобразователями переменного тока в постоянный, а выходы - с двумя входами блока сравнения, вход запускающего генератора соединен с управляемым генератором пилообразного напряжения, а выход - с триггером, вход которого соединен с выходом блока сравнения, а выход триггера соединен с ключом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 377705, кл. G 01 R 29/16, 1975.

2.Авторское свидетельство СССР 517860, кл. G 01 R 29/16, 1976 (прототип).