Калибратор параметров качества трехфазной цепи Советский патент 1982 года по МПК G05F1/40 

(54) КАЛИБРАТОР ПАРАМЕТРОВ КАЧЕСТВА

ТРЕХФАЗНОЙ ЦЕПИ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для создания образцовых источников параметров качества трехфазной цепи (отклонение и колебание напряжения, весимметрия, см шение нейтрали, несинусоидальность): необ ходимых как средство для проверки измерительных приборов отдельных параметров качества и измерительно-вычислительных комплексов, осуществляемых комплексное определение упомянутых параметров. Известен калибратор параметров трехфазной цепи, содержащий преобразователь однофазного напряжения от автономного источника в трехфазное1 осуществляемое с помощью различных преобразователей .числа фаз ij . Непостатком этого устройства является низкая точност.. Наиболее близк51м к предлагаемому является калибратор, содержащий преобг р.пзователь однофазно1о напряжения в трех фазное с нулевым проводом, регулируемый фазовращателем в двух фазах, стабилизатор переменного напряжения с изменением коэффициентов передачи и выходной траноформатор в каждой фазе, а также схему индикации симметрии, включающую сумматор, избирательный усилитель и ирдикатор 2. Недостатками известного устройства являются низкая точность, обуславливаемая наводками и пульсациями напряжения питания, нестабильностью напряжения фаз преобразователя однофазного напряжения в трехфазное, нелинейностью характеристик упомянутого преобразователя, сумматора, усилителя и других аналоговых устрййств, входящих в состав калибратора, нестабильностью аналоговых устройств и входящих в них элементов, низкой точностью ручной регулировки фазовращателей и установки коэффициентов передачи дел тепей, а также низкая производительность, обуславливаемая необходимостью ручных регулировок и отсутствие возможности задания таких параметров качества как кол&бание напряжения, несинусоидальность. Целью гаобретения является увеличе- гае точности задания параметров трех фазной цепи и расширение функциональных возможностей. Поставленная цель достигается тем, что в калибратор параметров качества трехфазной цепи введены триггер пуска, блок управления,-генератор прямоугольных Тоутульсов, логический элемент, счетчик фаз, дискретизации, делитель час- .готы, счетчтж значений, счетчик парамет ров качества, постоянный запоминающий узел, дешифратор фаз, буферные регистры и цифроаналоговые преобразователи по числу фаз, причем триггер пуска соединен с блоком утфавления и с первым входом логического элемента, второй вход которо го соединен с выходом генератора прямоугольных импульсов, выход логического . элемента соединен со стробирующим входом дешифратора фаз и со счетным входом счетчика фаз, выход переполнения которого соединен со счетным входом счетчика дискретизации, выход переполнения счетчи ка дискретизации соединен со счетным входом счетчика значений показателей качества через делитель частоты, выход переполнения счетчтса значенчлй соединен с счетным входом счетчика параметров, вхо ды установки в нуль счетчиков,-делителя частоты, буферных регистров соединены с выходом блока управления, входы парал лельного занесения и выходы блокировани счетчика делителя частоты, счетчика значений, счетчика параметров соединены с соответствующими выходами блока упра ления, параллельные выходы счетчиков фаз, дискретизации значений и параметров соединены с адресными входами постоянного запоминающего узла, выходы которо го соединены с информационными входами буферных регистров, для каждой фазы тактовые входы-буферных регистров соединены с соответствующими . выходами дешифратора фаз, входы последнего . с параллельными выходами счетчика фаз, выходы буферных регистров для каждой фазы соединены с входами цифроаналого вых преобразователей, выходы которых подключены к входам выходных трансформаторов. На чертеже ПJ)eдcтaвлeнa блок-схема калибратора параметров качеств)а трех фазной системы. Входная шина Сброс подключена к блоку 1 управления и к входу установки в Of триггера 2, вход установки .в 1 которого соединен с взводной шиной Пуск. Выход триггера 2 соединен с блоком управления и с первым входом логического элемента 3, второй вход логического элемента 3 соединен с выходом генератора 4 прямоугольных импульсов, а его выход - со стробируювдим входом дешифратора 5 фаз и со счетным входом счетчика 6 фаз. Параллельные выходы счетчика 6 фаз соединены с соответствующими входами дешифратора 5 фаз и с младшей частью адресного входа постоянного запоминающего узла 7, а выход переполнения счетчика 6 фаз соединен со счетным входом счетчика 8 дискретизации8. Выход переполнения счетчика 8 дискретизации подключен к входу делителя 9 частоты, выход которого соединен со счетнымВХОДОМ счетчика 10 значений параметров качества, выход переполнения счетчика 10 значений подключен, в свою очередь, -к счетному входу счетчика 11 параметров. Параллельные выходы счетчиков 8, 1О и 11 подключены, соответственно, к старшей части адресного входа узла 1) выходы которого (для улрошения чтения рисунка показаны условно одной шиной) подключены к информационным входам буферных регистров 12, 13 и 14 (12 предназначен для хранения значений напряжения фазы А в двоичном коде, 13фазы В и 14 - фазы С), тактовые входы которых соединены с соответствующими выходами дешифратора 5 фаз. Выходы буферных регистров 12, 13 и 14 соединены для каждой фазы с цифроаналоговыми преобразователями 15, 16 и 17, выходы которых, в свою очередь, подключены к соответструющим входам выходных транрформаторов 18, 19 и 2О. С выходов трансформаторов 18, 19 и 2О снимаются показатели качества в виде трехфазной системы напряжений. Вх:оды установки в О счетчиков 6, 8, 1О и 11 делителя 9 и буферных регистров 12, 13 и 14 соединены по шине 21 с блоком 1 управления. Входы параллельного занесения и входы блокирования счета соединены с выходами блока 1 управления соответственно по шинам: 22 и 23 для счетчиков 11, 24 и 25 параметров для счетчиков 1О, 26 и 27 значений для счетчика 8 дискретизашш. Рассмотрим работу калибратора параметров качества в качестве источника калиброванных значен11й отклонения напряжения для соответствующих измерительных приборов. По шине Сброс подается сигнал, i устанавливающий основные узлы калибратора в исходное положение, в том числе устанавливаются в О счетчики 6, 8, 10, 11, делитель 9, буферные регистры 12, 13 и 14. . На пульте управления блока 1 набираются коды параметра , отклонения напряжения и его значешш, которые заносятся, по шинам 24 и 22, соответственно, в счетчик 10 значений и в счетчик 11 параметров, которые определяют, в свою очередь, адрес массива узла Г, где храня ся двоичные коды значений отклонения напряжения по каждой фазе. При этом сче ные входы, счетчика 10 значений и счет чика 11 параметров блокируются блоком 1 по шинам 25 и 23. Затем по шине Пуск подается сигнал, уСтанавливаюший триггер 2 в единичное состояние, что дае возможность пропустить импульсы генератора 4 через логический элемент 3 на счетный вход счетчика 6 фаз и стробирующий вход дешифратора 5 фаз. Счетчик 6 фаз на три состояния в первый момент времени формирует первый адрес узла 7. по которому хранится двоичный код первого значения отклонения напряжения фазы А . Этот код заносится в буферный регистр. 12 под действием тактсеого Т мпульса, сформированного дешифратором 5 фаз, преобразуется преобразователем 15 и на выходе трансформатора 18 имеет значение напряжения фазы А . Во второй момент времени из узла 7 выбирается код отклонения напряжения фазы В, заносится в буферный регистр 13 и через преобразователь 16 и трансформатор 19 подается на выход. Аналогично формируется первая выборка отклон ния напряжения фазы С . Импульс переполнения счетчика 6 фаз -устанавливает в первое положение счетчик 8 дискрет задгга, которое сохраняется в течение тре тактов, когда происходит выборка вторь1х значений отклонений для фаз А , Б , С . Счетник 8 -имеет N устойчивых состояний н определяет частоту дискретизации периода ig 50-3 N . Таким образом, за время, равное 3N тактов, из узла будет выбрано по N кодов напряжений для каждой фазы. На выходе калибратора будет сформирована тре фазная система напряжений длительностью в один период. Эта система напряжений , отлична от номинальной в соответствии с кодами выборок, хранящихся в узле 7. При отсутствии импульса Сброс калибратор непрерывно формирует трехфазную систему напряжений с заданным отклон нием. Для перехода на другое значение отклонения необходимо с помошью блснка 1 занести в счетяик 10 значений отличный от предыдущего код, что позволит счетчикам 6 и 8 выборки из другого массива узла 7. , Переход на другое значение отклонения может быть осуществлен автоматически разблокированием счетного входа счетчи ка 10 по шине 25. Тогда калибратор будет формировать трехфазную систему напряжений некоторое число периодов , где п - коэффициент деления делителя 9, затем с помощью счетчика 1О. з гачений перейдет на другое значение отклонения и т. д. Работа калибратора в качестве источника калиброванных значений колебаний , напряжения отлична от формирователя отклонений тем, что в этом случае обеспечивается делителем 9, управляемым блоком 1, требуемая скорость изменения напряжений в соответствии с требованиями ГОСТ 1310 9-67. Работа калибратора в качестве источника калиброванных значений несинусоидальности практически не отличается от его работы в качестве источника отклонения напряжений. В этом случае из узла 7 выбираются коды, значения которых состоят не только из первых гармоник, но к содержат одну или некоторое количество высших гармоник. При этом необходимо учитывать, что для измерителей несинусоидальности с цифровой формой обработки число дискретных значений, на которое разбивается период напряжения, должно быть, как минимум в 2 раза больше (в соответствии с теоремой Котельникова), чем номер наивысшей, гармоники, участвующей в формировании несинусоидальности. При формировании других параметров качества, таких как несимметрия, смещение нейтрали, работа калибратора происходит аналогично. Рассмотрим работу калибратора параметров качества трехфазной системы для поверки измерительно-вычислительных комплексов, осуществляющих комплексное определение параметров. В этом случае калибратор автоматически формирует на своем выходе трехфазную систему напряжений с последовательно во времени изменяющимися параметрами качества и их значениями. Бэлок 1 разблокирует счетные входы всех счетчиков. При этом счетчик 6 и 8 обеспечи вает формирование трехфазной систек ы одного параметра и одного его значения в течение О периодов, благодаря Д9 на Я . По истечению времени n-i (где t - длительность периода) счетчик значений формирует новые адреса узла 7, обеспечивая тем самым Ш значений данного параметра (Ш - коэффициент счета счетчика 10). Импульс переполнения счетчика знач&ний запустит на счет счетчика Ц,, параллельные выходы которого будут формировать адреса массивов узла 7, где хранятся коды других параметров качеств ва и их значения. Кроме того, выборка того или иного параметра и его значения может осуществляться по инициативе измерительно-вычислительного комплекса сигналами управления, поступающими на блок 1 управления. . Использование основных цифровых узлов по предлагаемой блок-схеме позволяет ио ключить наводки, пульсации, нелинейнос-ти элементов и т. п., свою очередь позволяет увеличить точность калибратора Исключение ручных регулировок позволяет значительно увеличить производительность труДа. при проверке и настройке приборов и комплексов для определения параметров качества электрической .энергии трехфазных .цепей. .Кроме того, калибратор параметров качес.тва расширяет функциональные воэ- . можности известного калибратора в части возможности задания колебания, .напряжения и несинусоидальности. Формула изобретения Калибратор параметров качества трехфазной цепи, содер кащий выходные трансформаторы по фаз, отличающ и и с я тем, что, с целью увеличения точности задания параметров трехфазной цепи и расширения его функциональных . возможностей, введены триггер пуска, блок управления, генерауор прямоугольных импульсов, логический элемент, сче1 чик фаз, счетчик дискретизации, делитель частоты, счетчик значений, счетчик параметров качества, постоянный запоминаю щий узел, дещифратор фаз, буферные регистры и цифроаналоговыё преобразователи по числу фаз, причем триггер пуска соединен с блоком управления к с первым вход(Ж1 логического элемента, второй вход которого соединен с №1ходсм генератора прямоугольных импульсов, выход логического элемента соединен со стробируюиим входом дешифратора фаз и со счетным входом счетчика фаз, выход переполнения которого соединен со счетным, входом счетчика дискретизации, выход переполнения дискретизации соединен со счетным входом счетчика значений показателей качества через делитель частоты, выход переполнения счетчика значений соединен со счетным входом счетчика параметров, входы установки в нуль счетчиков, делителя частоты, буферных регистров соединены с выходом блока упра&ления, входы параллельного занесения и выходы блокирования счетчика делителя частоты,счетчика значений, счетчика параметров соединены с соответствующими выходами блока управления, параллельные выходы счетчиков фаз, дискретизации значений и параметров соединены с адресными входами постоянного запоминающего узла, выходы которого соединены с информационнычми входами буферных регистров, для казкДОИ фазы тактовые входы буферных регистров соединены с соответствующими выходами дешифратора фаз, входы последнего - с параллельными выходами счетч ка фаз, выходы буферных регистров для каждой фазы соединены с входами цифроаналоговых преобразователей, выходы которых подключены к шсодам выходных трансформаторов. Источники информации, принятые во внимание.при экспертизе 1.Адаменко А. И.и Кисленко В. И Преобразование однофазного тока в многофазныйГКиев, Техника, 1971с. 87-100 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2651852/07, кл. G 05 F 1/44, 1978. 1-А-..