Анализатор несимметрии Советский патент 1982 года по МПК G01R29/16 

(54) АНАЛИЗАТОР НЕСИММЕТРИИ

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к приборам для контроля несимметрии напряжений в трехфазной сети.

Известно устройство для контроля несимметрии в сети, измеряющие коэффициент несимметрии многофазной системы, содержащее преобразователь числа фаз с многофазным выпрямителем, делитель напряжения, частотно-избирательный усилитель и индикатор 1. Недостатком этого устройства является отсутствие достаточнойинформации, так как они позволяют контролировать только коэффициент несим.метрии.

Известно устройство, содержащее каналы измерения прямой и обратной последовательности напряжений, под- ключенных к трехфазной сети, каждый из которых состоит из соединенных последовательно входного устройства, фильтра симметричных составляющих и преобразователя переменных напряжений в постоянные, блока деления, входы которого соединены с выходами обоих каналов, коммутатора и измерительного прибора, причем каждый из каналов снабжен полосовым частотным фильтром и последовательно соединенными измерительным преобразователем отклонения частоты и блоком вычитания 2 .

Недостатком данного устройства является отсутствие на выходе информации о коэффициенте мощности, которую можно было бы непосредственно использовать для оценки условий работы электрооборудования при его пи10тании от несимметричной сети, например для определения величины уменьшения мощности питаемого от этой сети электродвигателя.

Цель изобретения - расширение 15 функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что в анализатор несимметрии, содержащий измерительный прибор и каналы измерения прямой и обратной последо20вательности напряжения, каждый из которой содержит входной блок, фильтр симметричных составляющих, преобразователь переменного напряжения в постоянное, блок вычитания, причем вход25-ные блоки яв.аяются входом анализатора и соединены последовательно с фильтром симметричных составляющих, введены блок умножения и в каждый канал - функциональный усилитель, при30чем фильтр симметричных составляющих, преобразователь переменного напряжения в постоянное функциональный усилитель и блок вычитания каждого кана ла соединены последовательно, выходы бгоков вычитания соединены со входами блока умножения, выход которого соединен с измерительньлм прибором, а вторые входы блоков вычитания соединены между собой и клеммой для источника напряжения, пропорционального единице. На чертеже представлена блок-схем анализатора несимметрии. Анализатор несимметрии содержит каналы прямой 1 и обратной 2 последовательности фаз, каждый из которых содержит входной блок 3, фильтр 4 симметричных составляющих, преобразователь 5 переменного напряжения в постоянное, функциональный усилител 6, блок 7 вычитания, блок В умножения, измерительный прибор 9. . Работа анализатора несимметрии основана на следующем принципе. Известно, что мощность на .валу электродвигателя,питаемого от трехфазной сети при наличии несимметрии напряжений в последней, должна быть снижена до величины, определяющей д пустимый нагрев этого электродвигателя. Коэффициент уменьшения мощнос ти на валу электродвигателя может .быть определен из следующей зависимости . -А-Л. I L ПР. HOW где К - коэффициент уменьшения мощности на валу электр двигателя; р - мощность электродвигат ля, при которой его нагрев не превышает до пустимой величины; -номинальная мощность н валу электродвигателя; -линейное напряжение пр мой последовательности -линейное напряжение об ратной последовательно сти фаз; А,В,т,п- постоянные величины, з висящие от типа и номи нальной мощности элект двигателя; V - номинальное напряжение пр. ном. прямой последовательно ти фаз. При подключении устройства к исс дуемой сети на входные блоки 3 кана лов прямой 1 и обратной 2 последовательности фаз поступает трехфазно напряжение. Эти блоки обеспечивают потенциальную развязку своих входны и выходных цепей и снижение сетевог напряжения до необходимой величины На выходе фильтра 4 симметричных составляющих в канале прямой 1 последовательности фаз выделяется отношение напряжения прямой последовательности Vf,p к номинальному значению напряжений прямой последовательности пР.ном. На выходе фильтра 4 симметричных составляющих в канале обратной 2 последовательности фаз вьоделяется отношение напряжения обратной последовательности Vgpp к номинальному значению напряжения прямой последовательности. Преобразователи 5 обоих каналов обеспечивают выпрямление синусоидального напряжения, выделение среднего значения выпрямленного напряжения и подавление высших гармонических составляющих. Таким.образом, на выходе преобразователя 5 канала 1 выделяется постоянное напряжение, величина которого пропорциональна V ПР а на выходе преоботношению - разователя 5 канала 2 выделяется постоянное напряжение. Функциональные усилители 6 обоих каналов выполняют умножение этих напряжений на постоянные величины(А - для канала 1 и В для канала 2)и возведение их в соответствующую степень(т - дляканала 1 и п - для канала 2). Величины А,В, m,n однозначно определяются типом и номинальной мощностью электродвигателя. Таким образом, на один вход блока 7 вычитания канала 1 поступает напряжение, величина которого пропор,., -) , а на другой его циональна А(--Vnp. ном вход - напряжение, величина которого пропорциональна единице. Аналогично на один вход блока вычитания 7 канала 2 поступает напряжение, величина которого пропорциональна В .НОМ а на другой его вход - напряжение, величина которого пропорциональна единице. На выходе блока 7 вычитания канала 1 выделяется напряжение, величина которого пропорциональна -) , а на выходе блока 7 вычитания канала 2 выделяется напряжение, величина которого пропорциональна I-B()f , Эти напря пр.мсч. жения поступают на входы блока 8 умножения, а на его выходе выделяется напряжение, величина которого пропорциональна произведению поступающих на его входы сомножителей, т.е. коэффициенту уменьшения мощности на р валу электродвигателя К, . Измерительный прибор 9 покажет численное значение коэффициента уменьшения мощности на валу электродвигателя. Определяемое с помощью анализатора несимметрии численное значение коэффициента уменьшения мощности на , валу электродвигателя позволяет избежать громоздких математических выкладок, что неизбежно, если значение этого коэффициента определяет ся иньами методами, например по численным значениям напряжений прямой обратной последовательности фаз, а также коэффициента несимметрии. Таким образом, предложенное устройство позволяет получать на выход информацию практического характера в виде коэффициента уменьшения мощности на валу электродвигателя, что позволяет принять меры против его н допустимого перегрева, а значит и увеличить срок службы электродвигателя. Формула изобретения Анализатор несимметрии, содержащ измерительный прибор и каналы измерения прямой и. обратной последовательности напряжения каждый из кот рых содержит входной блок, фильтр симметричных составляющих, преобразователь переменного напряжения в постоянное, блок вычитания, причем входные блоки являются входом анализатора и соединены последовательно с фильтром симметричных составляющих, отличающи.йся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, введены блок умножения и в каждый канал - функциональный усилитель, причем фильтр симметричных составляющих, преобразователь переменного напряжения в постоянное, функциональный усилитель и блок вычитания каждого канала соединены последовательно, выходы блоков вычитания соединены со входами блока умно™ жения, выход которого соединен с измерительным прибором, а вторые входы блока вычитания соединены между собой и клеммой для источника напряжения, пропорционального единице. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 473129, кл, G 01 R 29/16,17.04,73. 2.Авторское свидетельство СССР 517860, KJi, G 01 R 29/16,31,12.74 (прототип).